Як змінюється магнітний потік через соленоїд, що має 2 * 10^3 витків, якщо в ньому виникає електрорушійна сила
Як змінюється магнітний потік через соленоїд, що має 2 * 10^3 витків, якщо в ньому виникає електрорушійна сила за 10 мілісекунд?
29.11.2023 08:13
Пояснення: Магнітний потік ($\Phi$) - це кількість магнітних силових ліній, які проходять через певну поверхню, і вимірюється в Вебер (Вб). За законом Фарадея, електрорушійна сила ($\varepsilon$), що виникає в обмотці соленоїда, пропорційна зміні магнітного потоку через соленоїд і швидкості змін цього потоку. Математично, $\varepsilon = -N \frac{d\Phi}{dt}$, де $N$ - кількість витків соленоїда, а $\frac{d\Phi}{dt}$ - швидкість зміни магнітного потоку.
В даній задачі відомо, що $N = 2 \times 10^3$ та $\varepsilon = 10$ мВ (мілівольт). Щоб знайти зміну магнітного потоку, ми виражаємо його з формули та підставляємо дані: $\frac{d\Phi}{dt} = -\frac{\varepsilon}{N}$. Розрахуємо це значення, де використовується SI одиницях і підставляємо дані: $\frac{d\Phi}{dt} = -\frac{0.01}{2 \times 10^3} = -5 \times 10^{-6}$ Вб/с.
Таким чином, магнітний потік ($\Phi$) через соленоїд змінюється з вказаною швидкістю: $\frac{d\Phi}{dt} = -5 \times 10^{-6}$ Вб/с.
Приклад використання:
Якщо в соленоїді з 2000 витками виникає електрорушійна сила 10 мВ за 10 мсекунд, як швидко змінюється магнітний потік через цей соленоїд?
Рекомендації:
- Розуміння закону Фарадея та математичного зв"язку між зміною магнітного потоку і електрорушійною силою допоможе в розв"язанні подібних задач.
- Зверніть увагу на одиниці вимірювання. Перевірте, які одиниці використовуються в задачі і які одиниці очікується відповіді.
Вправа: Якшо в соленоїді з 5000 витками електрорушійна сила становить 5 В за 1 секунду, як швидко змінюється магнітний потік через цей соленоїд? (відповідь у Вб/с).