ID: 00014885
На горизонтальном столе лежат два параллельных рельса a и b, замкнутых двумя одинаковыми металлическими проводниками AC и ED (см. рисунок, вид сверху). Вся система находится в однородном магнитном поле, направленном вертикально вниз. Модуль индукции B=0{,}5 Тл, расстояние между рельсами l=20 см, скорости проводников v_1=2 м/с и v_2=3 м/с (проводники движутся навстречу друг другу).
Каково сопротивление каждого из проводников R, если сила тока в цепи I=5 А? Сопротивлением рельсов пренебречь.

Источник: Сборник Гиголо
Каждый из двух движущихся проводников — это маленький «генератор» с ЭДС \mathcal{E}=Blv. Они оба в одном контуре. Если проводники сближаются (движутся навстречу), площадь контура между ними уменьшается особенно быстро — обе ЭДС работают согласованно и складываются. Зная суммарную ЭДС и ток, найдём полное сопротивление, а потом — каждого проводника.
Суммарная ЭДС. Проводники движутся навстречу, скорость сокращения расстояния между ними v_1+v_2, поэтому
\mathcal{E}=Bl\,(v_1+v_2)=0{,}5\cdot0{,}2\cdot(2+3)=0{,}5\ \text{В}.
Полное сопротивление. Рельсы без сопротивления, в контуре последовательно два одинаковых проводника, значит полное сопротивление 2R. По закону Ома для полной цепи:
I=\dfrac{\mathcal{E}}{2R}\;\Rightarrow\;2R=\dfrac{\mathcal{E}}{I}=\dfrac{0{,}5}{5}=0{,}1\ \text{Ом}.
Тогда сопротивление каждого проводника:
R=\dfrac{0{,}1}{2}=0{,}05\ \text{Ом}.
(Если бы проводники двигались в одну сторону, ЭДС вычиталась бы как Bl(v_2-v_1); здесь по рисунку они идут навстречу — ЭДС складываются.)
Ответ: R=0{,}05 Ом.
R = 0,05 Ом