Какой закон изменения ЭДС индукции возникает в контуре, если его площадь составляет 10-2 м2 и он расположен
Какой закон изменения ЭДС индукции возникает в контуре, если его площадь составляет 10-2 м2 и он расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции, которая меняется по закону B=(2+5 t 2 )⋅10−2 Тл?
03.12.2023 22:23
Разъяснение:
Закон изменения ЭДС индукции в контуре описывается законом Фарадея. Согласно этому закону, ЭДС, возникающая в контуре, равна произведению скорости изменения магнитной индукции во времени и площади контура.
В данной задаче, магнитная индукция B меняется по закону B=(2+5t^2)⋅10^−2, где t - время.
Чтобы найти ЭДС индукции в контуре, необходимо найти производную магнитной индукции по времени и умножить ее на площадь контура.
Производная магнитной индукции по времени: dB/dt = 10^−2 * 10t = t*10^−1.
ЭДС индукции в контуре: ЭДС = dB/dt * S = (t*10^−1) * 10^−2 = t*10^−3.
Таким образом, закон изменения ЭДС индукции в данном контуре составляет t*10^−3, где t - время.
Дополнительный материал:
Допустим, при t = 2 секунды, найдите ЭДС индукции в контуре. Мы уже знаем, что размер контура составляет 10^−2 м2.
Вставьте значения в формулу: ЭДС = t*10^−3 = 2*10^−3 = 0.002 Вольта.
Совет:
Для лучшего понимания закона изменения ЭДС индукции, рекомендуется изучить понятия магнитной индукции, Фарадеевой электромагнитной индукции и принцип работы электромагнитов.
Закрепляющее упражнение:
При t = 5 секунд, найдите ЭДС индукции в контуре с площадью 8*10^−3 м2.
Объяснение: По закону изменения магнитной индукции, данной формулой B=(2+5t^2)⋅10−2, мы видим, что магнитная индукция B меняется со временем. Согласно закону электромагнитной индукции, изменение магнитного поля в контуре вызывает электродвижущую силу (ЭДС) индукции.
Закон электромагнитной индукции Генри Фарадея гласит: «ЭДС индукции, возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитной индукции во времени и противонаправлена ей». Данная пропорциональность выражается формулой:
ЭДС индукции (ε) = -n * dФ/ dt
где n - количество витков провода, образующих контур, dФ/dt - скорость изменения магнитного потока, пронизывающего контур.
В нашем случае, площадь контура составляет 10-2 м2, поэтому количество витков n не задано. Однако, мы можем просто рассмотреть случай, когда n=1 для упрощения вычислений.
Таким образом, для нашего контура, электродвижущая сила (ЭДС) индукции будет равна:
ε = -1 * dФ/dt
dФ/dt - это скорость изменения магнитного потока, которая выражается через изменение магнитной индукции B:
dФ/dt = dB/dt
Таким образом, мы можем рассчитать ЭДС индукции следующим образом:
ε = -1 * dB/dt
Дополнительный материал: Если значение B меняется во времени, можно найти скорость изменения и подставить в данную формулу, чтобы найти ЭДС индукции в контуре.
Совет: Для лучшего понимания этой темы, важно изучить основы электромагнитной индукции и закон Фарадея. Также полезно освоить навыки работы с производными.
Закрепляющее упражнение: Если магнитная индукция B меняется со временем по закону B = (3t^2 + 2)⋅10^−3, найдите ЭДС индукции в контуре со значением площади 5⋅10^−4 м^2.