Какова ЭДС индукции в витке при изменении магнитного поля с 0,5 до 0,1 Тл за время 0,05 секунды, если виток имеет
Какова ЭДС индукции в витке при изменении магнитного поля с 0,5 до 0,1 Тл за время 0,05 секунды, если виток имеет площадь 2 см² и расположен под углом 30° к линиям магнитной индукции однородного магнитного поля?
21.11.2023 05:26
Пояснение:
Индукция электромотивной силы (ЭДС) в витке связана с изменением магнитного поля, проходящего через виток. Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу для вычисления ЭДС индукции в витке:
ЭДС = -N * (ΔФ/Δt),
где N - число витков, ΔФ - изменение магнитного потока через виток, Δt - изменение времени.
Первым шагом необходимо вычислить изменение магнитного потока через виток. Формула для вычисления магнитного потока:
ΔФ = B * A * cosθ,
где B - магнитная индукция, A - площадь витка, θ - угол между линиями магнитной индукции и нормалью к площади витка.
Подставим известные значения в формулу:
B = 0,1 Тл,
A = 2 см² = 2 * 10^(-4) м²,
θ = 30°.
Теперь мы можем вычислить ΔФ:
ΔФ = 0,1 * 2 * 10^(-4) * cos30°.
Теперь, когда у нас есть значение ΔФ, мы можем продолжить расчет ЭДС:
ЭДС = -N * (ΔФ/Δt).
В данной задаче не указано число витков, поэтому предположим, что N = 1.
Теперь можем вычислить ЭДС:
ЭДС = -(1) * (ΔФ/Δt).
Осталось найти значение Δt:
Δt = 0,05 сек.
Подставим известные значения и вычислим ЭДС.
Демонстрация:
Задача: Какова ЭДС индукции в витке при изменении магнитного поля с 0,5 до 0,1 Тл за время 0,05 секунды, если виток имеет площадь 2 см² и расположен под углом 30° к линиям магнитной индукции однородного магнитного поля?
Подставим известные значения в формулы:
ΔФ = 0,1 * 2 * 10^(-4) * cos30°,
Δt = 0,05 сек,
ЭДС = -(1) * (ΔФ/Δt).
Подсчитаем значения:
ΔФ = 0,1 * 2 * 10^(-4) * 0,866 = 0,0001732 Вб,
ЭДС = -(1) * (0,0001732/0,05) = -0,003464 В.
Таким образом, ЭДС индукции в витке при данных условиях равна -0,003464 В.
Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить законы Фарадея и Ленца, которые объясняют связь между магнитным полем и электрическими явлениями, происходящими в проводниках. Также полезно понять сущность магнитного потока и его изменений во время прохождения через проводник.
Задача на проверку:
Пусть виток с площадью 4 см² находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,3 Тл. Виток поворачивается на 45° относительно линий магнитной индукции за время 0,1 секунды. Сколько ЭДС индукции будет создано в витке? (Предположите, что виток содержит один проводник).