ЕРС индукции в катушке с переменным магнитным потоком
Яка є ЕРС індукції в котушці, яка складається з 3000 витків, коли магнітний потік змінюється зі швидкістю 50 мВб/с?
Яка є ЕРС індукції в котушці, яка складається з 3000 витків, коли магнітний потік змінюється зі швидкістю 50 мВб/с?
А) 150 В;
Б) 0,6 В;
В) 120 В;
Г) 1500 В.
А) 150 В;
Б) 0,6 В;
В) 120 В;
Г) 1500 В.
13.11.2023 20:22
Написать свой ответ:
Пояснение:
ЕРС индукции (Электродвижущая сила) возникает в катушке, когда магнитный поток, пронизывающий ее, меняется со временем. Формула для расчета ЭДС индукции выглядит следующим образом:
EMF = -N x ΔФ/Δt,
где:
EMF - ЭДС индукции (вольты),
N - число витков катушки,
ΔФ - изменение магнитного потока, проходящего через катушку (в веберах),
Δt - время изменения магнитного потока (в секундах).
В данной задаче нам дано, что катушка состоит из 3000 витков, а магнитный поток меняется со скоростью 50 мВб/с. Магнитный поток обычно измеряется в веберах, поэтому нам нужно преобразовать 50 мВб/с в веберы:
50 мВб/с = 50 милливебер/секунда = 0,05 Вб/секунда.
Теперь мы можем применить формулу для вычисления ЭДС индукции:
EMF = -N x ΔФ/Δt.
EMF = -3000 x 0,05 Вб/с = -150 В.
Таким образом, ЭРС индукции в данной катушке составляет -150 В (минус 150 вольт), поскольку знак минус указывает на направление ЭДС.
Демонстрация: Найдите ЭРС индукции в катушке с 4000 витками, когда магнитный поток меняется со скоростью 20 Тл/с.
Совет: Для лучшего понимания этой темы рекомендуется изучить основные понятия электромагнетизма, такие как магнитный поток, индукция, витки в катушке и их взаимосвязь. Также полезно практиковаться на решении задач с разными значениями витков и скоростями изменения магнитного потока.
Задание для закрепления: Найдите ЭРС индукции в катушке с 500 витками, когда магнитный поток меняется со скоростью 0,02 Вб/с.
Разъяснение:
ЕРС индукции в катушке определяется законом Фарадея и зависит от скорости изменения магнитного потока. Формула для расчета ЕРС индукции выглядит следующим образом:
ЕРС = -N * ΔΦ/Δt,
где ЕРС - электродвижущая сила (ЕРС) индукции,
N - количество витков катушки,
ΔΦ - изменение магнитного потока,
Δt - изменение времени.
В задаче уже дана скорость изменения магнитного потока (ΔΦ/Δt) - 50 мВб/с, а также количество витков катушки (N) - 3000.
Подставив данные значения в формулу, получим:
ЕРС = -3000 * 50 мВб/с = -150000 мВ.
Ответ не будет равен -150000 мВ, так как это абсолютное значение ЕРС, а не его знак. Знак "-" указывает на направление тока, который будет вызван в катушке.
Приведем ответ к Вольтам (1 В = 1000 мВ):
ЕРС = -150000 мВ = -150 В.
Таким образом, правильный ответ на задачу А) 150 В.
Пример:
В задаче дано, что магнитный поток изменяется со скоростью 50 мВб/с и имеется катушка с 3000 витками. Найдите ЕРС индукции в катушке.
Совет:
Для лучшего понимания ЕРС индукции в катушке, рекомендуется ознакомиться с законом Фарадея и формулой для расчета ЕРС. Еще полезно обратить внимание на единицы измерений, чтобы правильно преобразовать ответ.
Задача для проверки:
При магнитном потоке, изменяющемся со скоростью 30 мВб/с, и количестве витков катушки равном 500, найдите ЕРС индукции.