Какая сила тока протекает через квадратную рамку со стороной 20 см, сделанную из проволоки сопротивлением 0,01

Тема урока: Закон Эйнштейна-Ленца

Описание:
В данной задаче нам необходимо определить силу тока, протекающую через квадратную рамку, а также модуль вектора магнитной индукции в этом случае.

Согласно закону Эйнштейна-Ленца, электрический ток, индуцированный в замкнутом проводнике, протекает таким образом, что создаваемое им магнитное поле всегда действует против изменения магнитного потока в замкнутом контуре.

Исходя из этого, сила тока может быть определена по формуле:

I = ΔΦ/Δt,

где I - сила тока, ΔΦ - изменение магнитного потока, Δt - время, в течение которого происходит изменение магнитного потока.

В данном случае, изменение магнитного потока происходит, когда рамка поворачивается в магнитном поле. Так как угол поворота составляет 1800 относительно одной из сторон, то это равносторонняя рамка, где каждая сторона равна 20 см.

Магнитный поток Ф через площадку в проволоке можно определить по формуле:

ΔΦ = B * A,

где B - модуль вектора магнитной индукции, A - площадь рамки.

Таким образом, сила тока будет равна:

I = ΔΦ/Δt = (B * A)/Δt.

Мы знаем, что сопротивление проволоки равно 0,01 Ом. Сопротивление провода можно определить по формуле:

R = V/I,

где R - сопротивление, V - напряжение, I - сила тока.

Так как в данном случае напряжение равно 1 В (по условию), то мы можем переписать формулу следующим образом:

I = V/R = 1/0,01 = 100 А.

Таким образом, сила тока, протекающего через рамку, составляет 100 А.

Далее, чтобы определить модуль вектора магнитной индукции B, мы можем использовать следующую формулу:

B = (ΔΦ)/(A * Δt).

Вставляя значения:

B = ((B * A)/Δt)/(A * Δt),

B = B/Δt.

Учитывая, что Δt = 0,10 секунды по условию задачи, модуль вектора магнитной индукции будет равен:

B = 100 А/0.10 с = 1000 A/с.

Итак, сила тока, протекающего через рамку, равна 100 А, а модуль вектора магнитной индукции равен 1000 A/с.

Дополнительный материал:
Условие задачи: Какая сила тока протекает через квадратную рамку со стороной 20 см, сделанную из проволоки сопротивлением 0,01 Ом, когда ее поворачивают на угол 1800 относительно одной из сторон в течение 0,10 секунды в однородном магнитном поле, перпендикулярном линиям индукции? Каков модуль вектора магнитной индукции в этом случае?

Совет:
Для лучшего понимания задачи, ознакомьтесь с законом Эйнштейна-Ленца и формулами для определения силы тока и модуля вектора магнитной индукции. Важно учесть обозначения в формулах и точно вписывать известные данные в задачу.

Задача на проверку:
Квадратная рамка со стороной 30 см, сделанная из проволоки сопротивлением 0,05 Ом, вращается в однородном магнитном поле на угол 1200 относительно одной из сторон в течение 0,20 секунды. Какая сила тока протекает через рамку? Каков модуль вектора магнитной индукции в этом случае?