Как изменяется индукция магнитного поля внутри плоского конденсатора радиусом 10 см со временем, если напряженность
Как изменяется индукция магнитного поля внутри плоского конденсатора радиусом 10 см со временем, если напряженность линейно возрастает по закону E = αt (α = 9 * 10^10 В/m·с)? Что будет индукция магнитного поля на расстоянии 5 см от оси конденсатора?
17.12.2023 18:24
Разъяснение:
Индукция магнитного поля внутри плоского конденсатора зависит от времени и может быть найдена с использованием закона Фарадея-Ленца, который гласит, что электромагнитная индукция, возникающая в контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через контур.
В данной задаче индукция магнитного поля меняется со временем. Для определения этой зависимости мы можем использовать формулу:
$$B = \frac{{\mu_0 \cdot R^2 \cdot E}}{{2 \cdot t}}$$
Где:
- B - индукция магнитного поля,
- R - радиус плоского конденсатора,
- E - напряженность электрического поля,
- t - время изменения напряженности.
В задаче нам дано, что напряженность изменяется линейно по закону: E = αt, где α = 9 * 10^10 В/м·с.
Итак, подставим значение α в формулу и решим:
$$B = \frac{{\mu_0 \cdot R^2 \cdot (\alpha \cdot t)}}{{2 \cdot t}}$$
$$B = \frac{{\mu_0 \cdot R^2 \cdot \alpha}}{2}$$
В ответе мы получаем, что индукция магнитного поля внутри плоского конденсатора не зависит от времени и равна половине произведения вакуумной вязкости, квадрата радиуса плоского конденсатора и напряженности электрического поля.
Пример:
Задача: Найдите индукцию магнитного поля на расстоянии 5 см от оси конденсатора.
Решение:
Используя формулу B = (μ0 * R^2 * α) / 2, подставим известные значения:
B = (4 * π * 10^-7 * (0.1)^2 * 9 * 10^10) / 2
Совет:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется ознакомиться с определениями электромагнетизма, закона Фарадея-Ленца и формулами, связанными с плоским конденсатором.
Упражнение:
Найдите индукцию магнитного поля внутри плоского конденсатора радиусом 15 см, если напряженность изменяется со временем по закону E = 6 * t (где E - в В/м, t - в секундах) и прошло 4 секунды.