Определите силу индукционного тока, если квадратная рамка со стороной 4 см расположена в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 тл, таким образом, что угол между плоскостью рамки и вектором магнитной индукции составляет 90 0 . за 0,8 с рамку разворачивает, так, что силовые линии магнитного поля становятся параллельно плоскости рамки, сопротивление рамки 0,2 ом.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для решения задачи воспользуемся законом электромагнитной индукции Фарадея и законом Ома. Шаг 1: Определение площади рамки и начального магнитного потока Площадь квадратной рамки рассчитывается по формуле S=a2cap S equals a squared. Переведем сторону в метры: a=0,04 мa equals 0 comma 04 space м. Тогда площадь: S=(0,04)2=0,0016 м2cap S equals open paren 0 comma 04 close paren squared equals 0 comma 0016 space м squaredМагнитный поток определяется формулой Φ=BScos(α)cap phi equals cap B center dot cap S center dot cosine open paren alpha close paren, где αalpha — угол между вектором индукции Bmodified cap B with right arrow above и нормалью к плоскости рамки. В начальном состоянии плоскость перпендикулярна вектору Bmodified cap B with right arrow above, значит, угол между нормалью и вектором α1=0alpha sub 1 equals 0 raised to the composed with power ( cos(0)=1cosine open paren 0 raised to the composed with power close paren equals 1). Начальный поток: Φ1=BS=0,50,0016=0,0008 Вбcap phi sub 1 equals cap B center dot cap S equals 0 comma 5 center dot 0 comma 0016 equals 0 comma 0008 space В бШаг 2: Определение конечного магнитного потока и его изменения В конечном состоянии силовые линии параллельны плоскости рамки. Это значит, что вектор магнитной индукции Bmodified cap B with right arrow above перпендикулярен нормали, то есть α2=90alpha sub 2 equals 90 raised to the composed with power ( cos(90)=0cosine open paren 90 raised to the composed with power close paren equals 0). Конечный поток: Φ2=0 Вбcap phi sub 2 equals 0 space В бИзменение магнитного потока по модулю: |ΔΦ|=|Φ2Φ1|=0,0008 Вбthe absolute value of cap delta cap phi end-absolute-value equals the absolute value of cap phi sub 2 minus cap phi sub 1 end-absolute-value equals 0 comma 0008 space В бШаг 3: Расчет ЭДС индукции и силы тока Согласно закону Фарадея, модуль ЭДС индукции равен: E=|ΔΦ|Δt=0,00080,8=0,001 Вscript cap E equals the fraction with numerator the absolute value of cap delta cap phi end-absolute-value and denominator delta t end-fraction equals the fraction with numerator 0 comma 0008 and denominator 0 comma 8 end-fraction equals 0 comma 001 space В Используя закон Ома для участка цепи I=ERcap I equals the fraction with numerator script cap E and denominator cap R end-fraction , найдем силу индукционного тока: I=0,0010,2=0,005 Аcap I equals the fraction with numerator 0 comma 001 and denominator 0 comma 2 end-fraction equals 0 comma 005 space А Ответ: Сила индукционного тока составляет 0,005 А (или 5 мА). Укажите, требуется ли графическое изображение изменения магнитного потока или расчет перенесенного заряда за это время?

Форма ответа

Ваш аватар