Овчинкин 9.56 Пуля через соленойд

9.56. Намагниченная пуля пролетаст вдоль оси длинного солено-
ида, входяшего в колебательный контур. Время пролета пулей рас-
стояния, равного диаметру соленоида, мало по сравнению с перио-
дом Т колебаний в контуре. При какой скорости v пули амплитуда
колебаний тока в контуре максимальна? Какова при этом величина
тока Отаx? Магнитный момент пули 9t параллелен оси соленоида.
Принять, что длина соленоида І= 0,5 м, площадь поперечного сече-
ния S= 5 см2, число витков №= 104, момент пули 9 =0,1 A-м2
период Т = 0,01 с. Сопротивлением контура пренебречь.

Со скоростью ответ совпал
Нужно было наити ток, я использовал то что изменение потока должно быть равным нулю
Изменение потока от диполя за время прохождения

Фм= 8 pi *N* m/ ( c* l)

и поток с соленоида

Ф = 8 * pi * N^2 * Imax * S/ ( c*l)
Ф = Фм

Но я получил ответ в два раза меньше

Правильный ответ 2m/NS

3 лайка

Как ты получил 8\pi, если минимальный поток может быть 0, а максимальный поток \Phi_\text{max} = 4\pi N \mathfrak M/l?

1 лайк

Пуля же поподает туда , а потом исчезает. Тоесть он сперва увеличивается до максимального значения потом обатно уменьшается. Поэтому в два раза больше.

Но для нас имеет значение же поток, который обретает соленоид от пули (а не наоборот). Если рассматривать влияние магнитного поля пули на соленоид в его центре, то из-за симметричности её поля общий поток на соленоид должен быть вообще 0.

1 лайк

Разве? Диполь же направлен вдоль оси , он будет создавать положительный поток, но может я не понял просто(

1 лайк

Когда диполь в центре соленоида, то N/2 витков соленоида находится перед диполем, а другие N/2 – позади. Положительный поток создаётся для передних N/2, но такой же отрицательный и для N/2 добавляется. В сумме получается 0.

Примечательно к тому же то, что раз уж поток в этой точке минимален и равен 0, то это как раз отвечает требованию, чтобы ток был максимальным. Так как при максимуме тока его производная по времени равна 0 – соответственно и эдс индукции нулевой. А значит:

  1. От диполя поток на соленоид максимален тогда, когда он только входит в его торец;
  2. Пуля должна пройти l/2 за четверть периода колебаний – время, за которое ток в колебательном контуре достигает амплитудного значения – и вот как раз ты правильную скорость уже получил исходя из таких соображений.
1 лайк

Для тех что позади же ведь тоже создается положительный поток
image
и с зади и с переди поле направлено же в сторону диполя.

Но даже если так, поток же ведь около торца в два раз меньше , поэтому поток тоже в два раза меньше станет. Если использовать это то ответ ещё в два раза уменшьиться

1 лайк

А, точняк) Ну тогда, в любом случае, ты рассчитываешь разницу в потоках между положениями у торца и у середины соленоида. И эта разница равна L(J_\text{max}-0)/c, где L это индуктивность самого соленоида.

1 лайк

Просто если находить как разность между положением в середние и около торца. То поток от диполя в два раз уменьшится и ответ ещё в два раза убежит от правильного

А, так в задачнике ответ неправильный. Должно быть c\mathfrak{M}/2NS.

3 лайка

А окей, спасибо