Как связаны потокосцепление и э.д.с. индукции с временем в данном прямоугольном проводящем контуре с параметрами а=20
Как связаны потокосцепление и э.д.с. индукции с временем в данном прямоугольном проводящем контуре с параметрами а=20 см, b=10 см и n=100 витков, расположенным перпендикулярно однородному магнитному полю с индукцией, изменяющейся по закону B=(3+2t2)·10∧-2 Тл? Каковы мгновенные значения потокосцепления и э.д.с. индукции в конце десятой секунды?
20.12.2023 17:05
Инструкция: Потокосцепление (Ф) и электродвижущая сила (ЭДС) индукции связаны с изменением магнитного потока в проводящем контуре. Магнитный поток (Φ) через прямоугольный проводящий контур можно выразить как Φ = B * S, где B - магнитная индукция, S - площадь контура.
В данной задаче магнитная индукция B меняется со временем по закону B = (3 + 2t^2) * 10^-2 Тл, где t - время в секундах. Площадь контура S равна a * b, где a = 20 см = 0,2 м и b = 10 см = 0,1 м.
Потокосцепление Ф связано с магнитным потоком через контур:
Ф = B * S = (3 + 2t^2) * 10^-2 * 0,2 * 0,1 = (0,006 + 4t^2) Вб.
ЭДС индукции (E) в контуре равна скорости изменения потокосцепления по времени:
E = dФ/dt = d/dt(0,006 + 4t^2) = 8t В.
Чтобы найти мгновенные значения потокосцепления и ЭДС индукции в конце десятой секунды (t = 10 с), подставляем t = 10 в соответствующие формулы:
Ф(10) = 0,006 + 4 * (10^2) = 400,006 Вб,
E(10) = 8 * 10 = 80 В.
Совет: Для лучшего понимания концепций потокосцепления и ЭДС индукции рекомендуется изучить законы Фарадея и Ленца, а также понимание площади контура и магнитной индукции.
Задача для проверки: Пусть магнитная индукция B = (2 + 3t^2) * 10^-2 Тл, а площадь контура S = 0,15 м^2. Найдите мгновенные значения потокосцепления (Ф) и ЭДС индукции (E) в контуре через 5 секунд.