Закон Фарадея и электрический заряд через дротовой виток
Яка кількість заряду Q пройде через дротовий виток радіусом r=4см (опір R=0,01Ом), який знаходиться в однорідному
Яка кількість заряду Q пройде через дротовий виток радіусом r=4см (опір R=0,01Ом), який знаходиться в однорідному магнітному полі з індукцією В=0,04Тл, якщо площина рамки складає кут альфа α=30˚ з лініями індукції поля, і магнітне поле зникне? Крок 1: Знайти електричний заряд Q, який пройшов через виток. Електричний заряд Q, пройшовший через виток, можна обчислити за допомогою закону Фарадея. Згідно з цим законом, індукція перемінного магнітного поля, що пронизує площину, дорівнює швидкості зміни магнітного потоку через цю площину. Крок 2: Знайдіть зміну магнітного потоку через площину. За заданими даними, магнітне поле зникло, тому зміна магнітного потоку через площину рівна нулю. Крок 3: Знайдіть електричний заряд Q, пройшовший через виток. Оскільки зміна магнітного потоку рівна нулю, то електричний заряд Q, що пройшов через виток, також рівний нулю. Тому кількість електрики Q, що пройшла по витку, дорівнює нулю. Відповідь: Q = 0.
22.11.2024 11:52
Написать свой ответ:
Инструкция:
Чтобы решить эту задачу, мы будем использовать закон Фарадея. Согласно этому закону, изменение магнитного потока через площадку, проходящего витком провода, вызывает появление электродвижущей силы (ЭДС) в витке, а заряд, проходящий через виток, связан с этой ЭДС и сопротивлением провода.
Шаг 1: Найдем изменение магнитного потока через площадку. Формула для магнитного потока Ф через площадку рамки выглядит следующим образом: Ф = B * A * cos(α), где B - индукция магнитного поля, A - площадь петли, α - угол между нормалью площадки и линиями индукции магнитного поля. Подставляя известные значения в формулу, получаем Ф = 0,04 Тл * (π * r^2) * cos(30˚).
Шаг 2: Расчитаем ЭДС, используя изменение магнитного потока Ф. Формула для ЭДС E: E = -dФ/dt, где dФ/dt - скорость изменения магнитного потока. Поскольку магнитное поле замирает, dФ/dt = 0.
Шаг 3: Найдем электрический заряд Q, проходящий через виток. Формула для связи ЭДС E, электрического сопротивления R и электрического заряда Q: E = Q / R. Подставляя известные значения в формулу, получаем Q = E * R.
Демонстрация:
Найдите количество заряда Q, пройденного через дротовой виток радиусом r = 4 см (сопротивление R = 0,01 Ом), на котором действует однородное магнитное поле с индукцией B = 0,04 Тл, если плоскость рамки составляет угол α = 30˚ с линиями индукции поля и магнитное поле исчезает.
Совет:
- Проверьте, что все величины имеют одинаковую систему измерения (например, все величины измеряются в СИ).
- Будьте внимательны при подстановке значений в формулы и убедитесь, что вы правильно выполняете расчеты.
- Помните, что угол α в формулах должен быть в радианах, поэтому, если α дано в градусах, переведите его в радианы, используя соотношение 180˚ = π радианов.
Проверочное упражнение:
Найдите количество заряда Q, пройденного через дротовой виток радиусом 6 см, при индукции магнитного поля 0,08 Тл, если площадь петли составляет 50 см² и угол α составляет 60˚. Значение сопротивления провода пренебрежимо мало.