Question

В однородном магнитном поле находится квадратная проволочная рамка со стороной 10 см. Сопротивление рамки 20 Ом, плоскость рамки перпендикулярна вектору магнитной индукции. За 5с магнитная индукция внешнего поля равномерно увеличилась от 0,5 Тл до 2,5 Тл. а) Насколько увеличился магнитный поток через рамку за 5 с? б) Чему равен модуль ЭДС индукции? в) Чему равна сила индукционного тока в рамке?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

a = 10 см = 0,10 м

R = 20 Ом

Δt = 5 с

B₁ = 0,5 Тл

B₂ = 2,5 Тл

___________

ΔФ - ?

ЭДС - ?

I - ?

ΔФ = S·ΔB = a²·(B₂ - B₁) = 0,1²·(2,5 - 0,5) = 0,020 Вб   или  20 мВб

ЭДС = ΔФ / Δt = 0,02 / 5 = 0,004 В    или  4 мВ

I = ЭДС / R = 0,004 / 20 = 0,2·10⁻³ А   или   0,2 мА

Answer 2

Для решения данной задачи используем формулы, связанные с явлением электромагнитной индукции.

а) Для нахождения изменения магнитного потока через рамку воспользуемся формулой:

ΔΦ = B2 - B1,

где ΔΦ - изменение магнитного потока, B1 - начальная магнитная индукция, B2 - конечная магнитная индукция.

ΔΦ = 2,5 Тл - 0,5 Тл = 2 Тл.

Таким образом, магнитный поток через рамку увеличился на 2 Тл.

б) ЭДС индукции, возникающая в проводнике при изменении магнитного потока, можно найти по формуле:

ε = -ΔΦ/Δt,

где ε - модуль ЭДС индукции, ΔΦ - изменение магнитного потока, Δt - изменение времени.

В нашем случае, ΔΦ = 2 Тл, Δt = 5 с.

ε = -2 Тл / 5 с = -0,4 В.

Таким образом, модуль ЭДС индукции равен 0,4 В.

в) Для нахождения силы индукционного тока в рамке воспользуемся законом Ома:

I = ε/R,

где I - сила индукционного тока, ε - модуль ЭДС индукции, R - сопротивление рамки.

В нашем случае, ε = 0,4 В, R = 20 Ом.

I = 0,4 В / 20 Ом = 0,02 А.

Таким образом, сила индукционного тока в рамке равна 0,02 А.