Яка величина ЕРС індукції, що виникла у витку при вимкненні магнітного поля? Виток у однорідному магнітному полі
Яка величина ЕРС індукції, що виникла у витку при вимкненні магнітного поля? Виток у однорідному магнітному полі має площу 50 квадратних сантиметрів та нормаль до площини відхилення витку складає 60 градусів. Початкова індукція магнітного поля становить 0,2 Тл, а час, за який вона спадає до нуля, дорівнює 2 * 10^(-2) секунд.
11.12.2023 05:29
Пояснение: При выключении магнитного поля вокруг проводника возникает ЭДС индукции. Ее величина определяется законом электромагнитной индукции.
Если площадь витка равна 50 см^2 и угол между нормалью к плоскости витка и направлением изменения магнитного поля равен 60 градусов, то полная площадь витка, пронизываемая магнитными силовыми линиями, будет равна 50 см^2 * cos(60°) = 25 см^2.
Первое, что нам нужно сделать, это найти изменение магнитного потока через виток. Изменение магнитного потока равно произведению изменения магнитной индукции и площади, пронизываемой магнитными силовыми линиями. Изначальная магнитная индукция равна 0,2 Тл, а она падает до нуля за время 2 * 10^(-2) секунд.
ΔФ = BΔS = 0,2 Тл * 25 см^2 = 5 Вб.
Далее, по закону электромагнитной индукции, ЭДС индукции равна отрицательной производной изменения магнитного потока по времени:
E = -d(ΔФ)/dt.
E = -d(5 Вб)/dt = -0/02 В/с.
Таким образом, величина ЭДС индукции, возникшая в витке при выключении магнитного поля, равна 0,02 В/с.
Пример использования: Определите величину ЭДС индукции, возникшую в витке площадью 80 см^2, при выключении магнитного поля, если начальная индукция магнитного поля равна 0,5 Тл, а время, за которое она спадает до 0 Тл, составляет 0,01 секунды.
Совет: Чтобы лучше понять закон электромагнитной индукции, рекомендуется изучить также закон Фарадея и материалы о магнитных полях и их взаимодействии с проводниками.
Упражнение: Определите величину ЭДС индукции, возникшую в витке площадью 75 см^2, при выключении магнитного поля, если начальная индукция магнитного поля равна 0,3 Тл, а время, за которое она спадает до 0 Тл, составляет 0,03 секунды.