Каков радиус проволочного кольца, находящегося в однородном магнитном поле с индукцией B=0.5 тл, при условии
Каков радиус проволочного кольца, находящегося в однородном магнитном поле с индукцией B=0.5 тл, при условии, что плоскость кольца образует угол a=30° с силовыми линиями поля и магнитный поток через кольцо Ф=24 Вб?
19.12.2023 10:12
Пояснение:
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Фарадея-Ленца, который связывает магнитную индукцию, магнитный поток и ЭДС индукции.
Известно, что магнитный поток через проволочное кольцо Ф равняется произведению магнитной индукции В на площадь кольца А, умноженную на косинус угла между вектором магнитной индукции и нормалью к плоскости кольца:
Ф = B * A * cos(α),
где В - индукция магнитного поля, A - площадь кольца, α - угол между вектором магнитной индукции и нормалью к плоскости кольца.
Мы знаем, что магнитный поток Ф равен 24 Тл, магнитная индукция B равна 0,5 Тл, а угол α равен 30°. Наша задача - найти радиус проволочного кольца.
Чтобы найти площадь кольца A, мы можем использовать формулу площади круга:
A = π * r^2,
где π - математическая константа пи, r - радиус кольца.
Подставляя полученные данные в первое уравнение, получаем:
24 = 0,5 * π * r^2 * cos(30°).
Решая эту уравнение относительно r, получаем:
r^2 = 24 / (0,5 * π * cos(30°)).
r^2 ≈ 38,48.
Извлекая квадратный корень, получаем:
r ≈ 6,21.
Таким образом, радиус проволочного кольца составляет около 6,21 единицы длины.
Например:
Задача: Каков радиус проволочного кольца, находящегося в однородном магнитном поле с индукцией B=0.8 тл, при условии, что плоскость кольца образует угол a=45° с силовыми линиями поля и магнитный поток через кольцо Ф=30?
Совет:
Для лучшего понимания магнитного поля и проволочных колец, рекомендуется изучить теорию электромагнетизма и законы Фарадея-Ленца. Также полезно запомнить формулу для площади круга, чтобы быть готовым к решению задач с использованием проволочных колец.
Задание:
1. В однородном магнитном поле с индукцией B=0.4 Тл проволочное кольцо имеет магнитный поток Ф=12 Тл. Если плоскость кольца образует угол a=60° с силовыми линиями поля, каков будет радиус кольца?
2. Если радиус проволочного кольца составляет 5 см, а площадь кольца равна 20π см², какова индукция магнитного поля, в котором находится кольцо?