Формула для расчета электродвижущей силы
Скільки витків проводу потрібно намотати на рамку площею 200 см2, що обертається зі швидкістю 600 об/хв в однорідному
Скільки витків проводу потрібно намотати на рамку площею 200 см2, що обертається зі швидкістю 600 об/хв в однорідному магнітному полі з індукцією 1 Тл, щоб досягнути максимального значення ЕРС індукції 40 В? (запишіть відповідь цілим числом, наприклад: 15)
11.12.2023 06:55
Написать свой ответ:
Пояснение: Чтобы решить данную задачу, нам потребуется использовать формулу для расчета электродвижущей силы (ЭДС). Формула для ЭДС (ε) вращающейся катушки в однородном магнитном поле задается как:
ε = B * A * N * ω,
где B - индукция магнитного поля (1 Тл),
A - площадь рамки (200 см2 = 0,02 м2),
N - количество витков провода (что мы и должны найти),
ω - угловая скорость вращения рамки (π * n / 30, где n - скорость вращения в оборотах в минуту).
В задаче необходимо найти N. Мы знаем, что ε = 40 В и ω = 600 * 2π (так как 1 об/мин = 2π рад/с). Подставляя известные значения в формулу, получаем:
40 = 1 * 0.02 * N * (600 * 2π) / 30.
Решая уравнение относительно N, получаем:
N = (40 * 30) / (1 * 0.02 * 600 * 2π).
N ≈ 15.
Пример использования:
Задача: Сколько витков провода необходимо намотать на рамку площадью 200 см2, которая вращается со скоростью 600 об/мин в однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл, чтобы достичь максимального значения электродвижущей силы (ЭДС) 40 В?
Ответ: Необходимо намотать примерно 15 витков провода.
Совет: Для решения подобных задач всегда обратите внимание на известные значения и требуемую величину. Используйте соответствующую формулу и не забывайте переводить размерности, если это необходимо, чтобы получить правильный ответ.
Упражнение:
Рамка с площадью 150 см2 вращается в однородном магнитном поле с индукцией 0.8 Тл. Угловая скорость вращения рамки составляет 500 об/мин. Какое количество витков провода необходимо намотать на рамку, чтобы получить максимальное значение ЭДС 30 В? (округлите ответ до целого числа).