Какова сила тока (в мкА), протекающего через прямоугольник через 0,9 с после начала движения? В однородном магнитном
Какова сила тока (в мкА), протекающего через прямоугольник через 0,9 с после начала движения? В однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл и при сопротивлении провода 1 Ом/м, сторона прямоугольного каркаса длиной 10 см скользит со скоростью 1 м/с по двум другим сторонам, оставаясь с ними в электрическом контакте. Площадь прямоугольника в начальный момент равна нулю.
23.12.2023 21:36
Объяснение:
Для решения данной задачи нам понадобятся законы электромагнитной индукции. Когда прямоугольник движется в магнитном поле и пересекает его линии силового поля, в проводе, находящемся внутри прямоугольника, возникает ЭДС индукции. Определим сначала площадь петли, которую описывает прямоугольник.
Площадь петли вычисляется по формуле: S = а * b, где а - длина прямоугольника (0,1 м), b - ширина прямоугольника (0,1 м). Площадь петли будет равна 0,01 м².
Зная индукцию магнитного поля B (0,01 Тл), площадь петли S (0,01 м²) и время движения линии электрического короткого замыкания T (0,9 с), мы можем использовать формулу для определения электрического тока I:
I = ε / R, где ε - ЭДС индукции, R - сопротивление провода на единицу длины.
ЭДС индукции ε можно вычислить по формуле: ε = -B * S * V, где V - скорость движения прямоугольника. В данной задаче скорость равна 1 м/с.
Решив эти выражения, мы получим значение тока I в микроамперах (мкА), протекающего через прямоугольник:
Пример:
Теперь, используя известные значения, можно найти значение тока (I).
B = 0.01 Тл, a = 0.1 м, b = 0.1 м, V = 1 м/с, T = 0.9 с, R = 1 Ом/м.
Совет:
Для лучшего понимания задачи, рекомендуется изучить основные законы электромагнитной индукции и понимание того, как переменное магнитное поле создает электрическую индукцию в проводе.
Упражнение:
Через прямоугольный контур, движущийся со скоростью 2 м/с в магнитном поле индукцией 0,02 Тл, протекает ток в 20 мкА. Найдите сопротивление провода контура, если его длина равна 0,5 м.