Какова индукция магнитного поля вокруг проволочной рамки, содержащей 40 витков, если она охватывает площадь 240
Какова индукция магнитного поля вокруг проволочной рамки, содержащей 40 витков, если она охватывает площадь 240 см2 и при повороте на 1/4 оборота за 0,15 с в ней наводится средняя ЭДС индукции в размере 160 мВ? Можно предоставить рисунок?
01.12.2023 10:41
Объяснение: Индукция магнитного поля вокруг проволочной рамки можно вычислить с помощью формулы, известной как закон Фарадея-Ленца. Согласно этому закону, ЭДС индукции (ε) в контуре равна скорости изменения магнитного потока через этот контур.
Формула закона Фарадея-Ленца имеет вид: ε = - dФ/ dt, где ε - ЭДС индукции, dФ - изменение магнитного потока, dt - время, за которое происходит изменение потока.
Магнитный поток (Ф) через контур равен произведению индукции магнитного поля (B) на площадь контура (S): Ф = B * S.
Таким образом, закон Фарадея-Ленца может быть переписан как ε = - d(B * S)/dt.
Для данной задачи нам известно, что при повороте рамки на 1/4 оборота за 0,15 с, наводится средняя ЭДС индукции в размере 160 мВ. Также, дано, что площадь рамки составляет 240 см2.
Используя данную информацию, мы можем вычислить индукцию магнитного поля в рамке.
Доп. материал: Найдите индукцию магнитного поля вокруг проволочной рамки.
Совет: Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется ознакомиться с концепцией магнитного поля и законами электромагнетизма. Также полезно знать и уметь применять формулы, связанные с законом Фарадея-Ленца.
Ещё задача: Если рамка сделана из проволоки диаметром 0,5 мм и длиной 50 см, определите общее сопротивление проводника.
Разъяснение: При движении проволочной рамки в магнитном поле происходит индукция электрического тока. Индукция магнитного поля вокруг проволочной рамки можно рассчитать с помощью формулы:
B = (ε * n * w) / A
где B - индукция магнитного поля, ε - электродвижущая сила (ЭДС) индукции, n - количество витков в рамке, w - угловая скорость поворота рамки, A - площадь, охватываемая рамкой.
Дано:
Количество витков, n = 40
Угловая скорость поворота рамки, w = 1/4 оборота за 0,15 с = (1/4) / 0,15 рад/с
Площадь, охватываемая рамкой, A = 240 см2 = 0,024 м2
ЭДС индукции, ε = 160 мВ = 0,160 В
Подставив значения в формулу, получим:
B = (0,160 * 40 * [(1/4) / 0,15]) / 0,024
Вычислив это выражение, получим значение индукции магнитного поля вокруг проволочной рамки.
Пример:
Задача: Чему равно магнитное поле вокруг проволочной рамки, содержащей 60 витков, если она охватывает площадь 300 см2 и при повороте на 1/3 оборота за 0,2 с в ней наводится средняя ЭДС индукции в размере 200 мВ?
Ответ: Используя формулу, мы можем вычислить магнитное поле вокруг рамки, подставив известные значения: B = (0,200 * 60 * [(1/3) / 0,2]) / 0,03.