Question

Круговой виток диаметром 20 см из медного провода площадь поперечного сечения которого 1.2 мм² расположен в однородном магнитном поле модуль индукции которого 40 мТл перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определите, какой заряд пройдет по витку, если виток вытянуть в сложенный вдвое отрезок прямой?

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:

через зміну потока вектора В (поток вектора магнітної індукції позначається літерою Ф) впродовж деякого часу t виникає електрорушівна сил.
за цей час рамкою проходить електричний струм I, який залежить від  електричного опору рамки.
в той же час електричний струм це кількість заряду за одиницю часу.
тобто кількість пройденого заряду дорівнює сила струму помножена на час.
це пояснення фізики того що відбувається.

Answer 2

Для определения заряда, пройдущего по витку, необходимо использовать закон электромагнитной индукции Фарадея.

Согласно закону Фарадея, электрическая ЭДС (EMF) индукционно возникает в замкнутом проводнике, когда меняется магнитное поле, охватывающее этот проводник. Формула для расчета ЭДС Фарадея:

EMF = -N * ΔФ / Δt

где: EMF - электромагнитная сила (вольты) N - число витков (1 в данном случае, так как у нас один виток) ΔФ - изменение магнитного потока (вебер) Δt - время изменения магнитного потока (секунды)

Магнитный поток Ф вычисляется по формуле:

Ф = B * A * cos(θ)

где: B - модуль индукции магнитного поля (тесла) A - площадь поперечного сечения провода (квадратные метры) θ - угол между направлением магнитного поля и нормалью к поперечному сечению провода (в данном случае 90 градусов, так как магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции)

Таким образом, можно рассчитать изменение магнитного потока ΔФ при изменении геометрии витка:

ΔФ = Ф2 - Ф1

где: Ф2 - магнитный поток после изменения геометрии витка (сложенный вдвое отрезок прямой) Ф1 - магнитный поток до изменения геометрии витка (круговой виток)

Для начала, рассчитаем магнитный поток Ф1 в круговом витке. Поскольку у нас виток диаметром 20 см (или радиусом 10 см), площадь поперечного сечения будет кругом радиусом 10 см:

A = π * r² A = 3.14 * (0.1 м)^2 A = 0.0314 м²

Теперь можем рассчитать магнитный поток Ф1:

Ф1 = B * A * cos(90°) Ф1 = 0.04 Тл * 0.0314 м² * cos(90°) Ф1 = 0

Поскольку магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции, магнитный поток Ф1 будет равен нулю.

Теперь