Виток расположен перпендикулярно к линиям индукции однородного магнитного поля. его площадь s=2см^2. найти индуцируемую в нем эдс, если за время 0,05 с магнитная индукция равномерно убывает от 0,5 до 0,1. по прямому горизонтальному проводнику течет ток силой 0,5а. какова должна быть величина магнитного поля, в которое нужно поместить этот проводник, чтобы он висел, не падая? длина проводника равна 49см, масса 5 г.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Индуцируемая ЭДС составляет 1,6 мВ, а величина магнитного поля для удержания проводника равна 0,2 Тл. Шаг 1: Расчет ЭДС индукции Согласно закону Фарадея, электродвижущая сила (ЭДС) индукции определяется скоростью изменения магнитного потока Φcap phi. Так как виток расположен перпендикулярно линиям индукции, поток равен Φ=BScap phi equals cap B center dot cap S. Формула ЭДС индукции: E=|ΔΦΔt|=S|B2B1|Δtscript cap E equals the absolute value of the fraction with numerator cap delta cap phi and denominator delta t end-fraction end-absolute-value equals cap S center dot the fraction with numerator the absolute value of cap B sub 2 minus cap B sub 1 end-absolute-value and denominator delta t end-fraction Переведем площадь в систему СИ: S=2 см2=210-4 м2cap S equals 2 см squared equals 2 center dot 10 to the negative 4 power м squared. Подставим значения: E=210-40,50,10,05=210-40,40,05=210-48=1,610-3 Вscript cap E equals 2 center dot 10 to the negative 4 power center dot the fraction with numerator 0 comma 5 minus 0 comma 1 and denominator 0 comma 05 end-fraction equals 2 center dot 10 to the negative 4 power center dot the fraction with numerator 0 comma 4 and denominator 0 comma 05 end-fraction equals 2 center dot 10 to the negative 4 power center dot 8 equals 1 comma 6 center dot 10 to the negative 3 power В Шаг 2: Определение условий равновесия проводника Чтобы проводник "висел", сила Ампера FAcap F sub cap A, направленная вверх, должна уравновешивать силу тяжести Fgcap F sub g, направленную вниз. Условие равновесия: FA=Fgcap F sub cap A equals cap F sub gВыразим силы через параметры задачи ( Bcap B — магнитная индукция, Icap I — сила тока, Lcap L — длина, mm — масса, gg — ускорение свободного падения): BIL=mgcap B center dot cap I center dot cap L equals m center dot gВыразим искомую величину магнитной индукции Bcap B: B=mgILcap B equals the fraction with numerator m center dot g and denominator cap I center dot cap L end-fraction Шаг 3: Вычисление магнитной индукции Переведем данные в систему СИ: m=5 г=0,005 кгm equals 5 г equals 0 comma 005 кг, L=49 см=0,49 мcap L equals 49 см equals 0 comma 49 м, примем g=9,8 м/с2g equals 9 comma 8 м/с squared. B=0,0059,80,50,49=0,0490,245=0,2 Тлcap B equals the fraction with numerator 0 comma 005 center dot 9 comma 8 and denominator 0 comma 5 center dot 0 comma 49 end-fraction equals the fraction with numerator 0 comma 049 and denominator 0 comma 245 end-fraction equals 0 comma 2 Тл Ответ: Индуцируемая ЭДС равна 1,6 мВ (или 1,610-31 comma 6 center dot 10 to the negative 3 power В); величина магнитного поля должна составлять 0,2 Тл. Укажите, требуется ли проверка размерностей полученных величин или построение чертежа с направлением сил?

Форма ответа

Ваш аватар