Каков будет модуль изменения магнитного потока, пронизывающего кольцо, если его повернуть на угол 180 градусов
Каков будет модуль изменения магнитного потока, пронизывающего кольцо, если его повернуть на угол 180 градусов в однородном магнитном поле с индукцией 20 мТл?
12.11.2023 13:01
Объяснение: Магнитный поток - это количество магнитных силовых линий, проходящих через заданную поверхность. Магнитный поток пронизывает кольцо и зависит от магнитной индукции и площади поверхности кольца, а также угла между магнитными силовыми линиями и нормалью к поверхности кольца.
Модуль изменения магнитного потока можно рассчитать с помощью формулы:
ΔФ = Φ₂ - Φ₁ = B * S * (cosα₂ - cosα₁)
где ΔФ - модуль изменения магнитного потока,
Φ₁ и Φ₂ - значения магнитного потока до и после поворота кольца,
B - магнитная индукция,
S - площадь поверхности кольца,
α₁ и α₂ - углы между магнитными силовыми линиями и нормалью к поверхности кольца до и после поворота соответственно.
В данной задаче кольцо поворачивается на угол 180 градусов, поэтому α₁ = 0 и α₂ = 180°.
Подставив известные значения в формулу, получим:
ΔФ = 20 мТл * S * (cos180° - cos0°)
Так как cos180° = -1 и cos0° = 1, то упростим выражение:
ΔФ = 20 мТл * S * (-1 - 1) = -40 мТл * S
Таким образом, модуль изменения магнитного потока, пронизывающего кольцо при повороте на 180 градусов в однородном магнитном поле с индукцией 20 мТл, будет равен -40 мТл умножить на площадь поверхности кольца.
Совет: Для лучшего понимания данного вопроса рекомендуется ознакомиться с основными принципами магнитного потока и его изменения. Знание формулы и умение рассчитывать модуль изменения магнитного потока поможет в решении подобных задач.
Ещё задача: Каков будет модуль изменения магнитного потока, пронизывающего круг с радиусом 5 см, если его повернуть на угол 90 градусов в однородном магнитном поле с индукцией 15 мТл? (ответ округлите до двух знаков после запятой)
Пояснение: Магнитный поток - это количество магнитных силовых линий, проходящих через определенную площадь. Он измеряется в веберах (Вб). Магнитный поток, пронизывающий кольцо, можно вычислить по формуле:
Φ = B * A * cos(θ),
где Φ - магнитный поток, B - индукция магнитного поля, A - площадь, пронизываемая магнитными линиями, θ - угол между площадью A и магнитным полем.
При повороте кольца на угол 180 градусов, у нас меняется угол θ, а индукция магнитного поля B остается постоянной. Так как cos(180 градусов) = -1, то модуль изменения магнитного потока будет следующим:
|ΔΦ| = |Φ_конечный - Φ_начальный| = |B * A * cos(180 градусов) - B * A * cos(0 градусов)| = |-B * A - B * A| = 2 * B * A,
где ΔΦ - модуль изменения магнитного потока.
Дополнительный материал:
Вычислим модуль изменения магнитного потока для кольца с площадью, пронизываемой магнитными линиями, равной 0.01 м^2 и индукцией магнитного поля 20 мТл.
|ΔΦ| = 2 * 20 мТл * 0.01 м^2 = 0.4 Вб.
Совет: Чтобы лучше понять концепцию магнитного потока и его изменения, рекомендуется прочитать о магнитных свойствах материалов, электромагнитных взаимодействиях и законах электромагнетизма.
Задача для проверки: Найдите модуль изменения магнитного потока, если повернуть кольцо на угол 90 градусов в однородном магнитном поле с индукцией 15 мТл. Площадь кольца равна 0.02 м^2.