Какой ответ вы получите, если вектор магнитной индукции поля перпендикулярен плоскости кольца диаметром d=22мм
Какой ответ вы получите, если вектор магнитной индукции поля перпендикулярен плоскости кольца диаметром d=22мм и его проекция на нормаль к плоскости круга изменяется от -0.4тл до 0.55тл за 80*10^(-3) с?
05.12.2023 19:06
Инструкция:
Для решения этой задачи нам понадобятся следующие данные: диаметр кольца `d = 22 мм`, изменение проекции вектора магнитной индукции на нормаль `ΔB = 0.55 Тл - (-0.4 Тл) = 0.95 Тл`, а также время изменения `t = 80 * 10^(-3)` сек.
Для начала, рассмотрим магнитное поле на оси перпендикулярной к плоскости кольца. На этой оси, магнитное поле вокруг кольца является однородным.
Используем формулу для магнитной индукции B вокруг кольца:
B = (μ₀ * I * d) / (2 * R^2),
где μ₀ - магнитная постоянная (4π * 10^(-7) Тл/А * м), I - ток, d - диаметр кольца, R - радиус кольца.
Поскольку вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости кольца, то его проекция на ось будет равна полной величине магнитной индукции (B = ΔB).
То есть, B = ΔB = (μ₀ * I * d) / (2 * R^2),
Теперь решим уравнение относительно тока I:
I = (2 * R^2 * ΔB) / (μ₀ * d).
Подставим значения в данное уравнение:
I = (2 * (d/2)^2 * ΔB) / (μ₀ * d) = (2 * d * ΔB) / (4 * μ₀) = (d * ΔB) / (2 * μ₀).
Выразим ток I:
I = (22 * 10^(-3) м) * (0.95 Тл) / (2 * (4π * 10^(-7) Тл/А * м)).
Рассчитаем значение тока I:
I ≈ 0.339 А.
Поэтому, полученный ответ - ток в проводнике около кольца равен приблизительно 0.339 Ампер.
Совет: Для лучшего понимания задачи, рекомендуется ознакомиться с понятием магнитной индукции, формулой для магнитной индукции вокруг кольца и принципом нахождения тока в проводнике. Также, полезно ознакомиться с единицами измерения и их обозначениями.
Задание: Если диаметр кольца увеличится в 2 раза, а изменение проекции вектора магнитной индукции останется тем же, найдите новое значение тока в проводнике.