Какова ЭДС индукции в витке, если площадь витка составляет 2 см² и он расположен под углом 30° к линиям магнитной
Какова ЭДС индукции в витке, если площадь витка составляет 2 см² и он расположен под углом 30° к линиям магнитной индукции однородного магнитного поля, а индукция магнитного поля изменяется равномерно с 0,5 до 0,1 Тл за время 0,05 секунды?
11.12.2023 10:24
Пояснение:
Электродвижущая сила (ЭДС) индукции возникает в замкнутом проводнике, когда изменяется магнитное поле внутри контура. Эта физическая величина измеряется в вольтах (В).
Для расчёта ЭДС индукции вам понадобится использовать формулу:
ЭДС = -dФ/dt,
где dФ/dt - скорость изменения магнитного потока.
Первым шагом необходимо вычислить изменение магнитного потока, используя формулу:
dФ = B * dS * cos(θ),
где B - магнитная индукция, dS - площадь элемента контура, θ - угол между магнитной индукцией и площадью элемента контура.
В данной задаче известны следующие данные:
площадь витка (dS) = 2 см² = 2 * 10^(-4) м²,
угол (θ) = 30° = π/6 радиан,
изменение магнитной индукции (dB) = 0,1 Тл - 0,5 Тл = -0,4 Тл,
изменение времени (dt) = 0,05 с.
Подставляя данные в формулы, получим:
dФ = (-0,4 Тл) * (2 * 10^(-4) м²) * cos(π/6 рад) = -0,4 Тл * 2 * 10^(-4) м² * (√3/2) ≈ -0,4 * 2 * 10^(-4) * √3 Тл * м²,
Ṗолученный магнитный поток в витке (∆Ф) равен zm -0,4 * 2 * 10^(-4) * √3 Тл * м²
И, наконец, вычислим ЭДС индукции:
ЭДС = -dФ/dt = -(-0,4 * 2 * 10^(-4) * √3 Тл * м²)/(0,05 с) = 1,1556 В.
Пример использования: Вычислите ЭДС индукции в витке, если заданы площадь витка (2 см²), угол (30°), изменение магнитной индукции (0,1 Тл - 0,5 Тл), и время изменения (0,05 с).
Совет: Понимание основ магнитных явлений и умение использовать формулы на практике помогут вам успешно решать задачи по электродвижущей силе индукции. Регулярная практика и применение формул в решении различных задач поможет вам лучше освоить эту тему.
Упражнение: Какова будет ЭДС индукции в витке, если площадь витка составляет 0,5 м², угол между магнитной индукцией и площадью элемента контура равен 60°, а изменение магнитной индукции происходит от 0,6 Тл до 0,3 Тл за время 0,1 с?