Question

ПОЖАЛУЙСТА ПОМОГИТЕ даю 30 балов!! Ліонел вивчає явище електромагнітної індукції. Для цього він помістив у однорідне магнітне поле з індукцією 2 мТл замкнену дротяну рамку площею 200 см2 перпендикулярно до ліній індукції, а потім повернув її на кут 60о за 0,1 с. Визначте яке середнє значення струму індукції (в мА) він виміряв при цьому на рамці, якщо її опір 2 Ом.

Answer 1

Ответ: 0,1мА

Объяснение: это правильный ответ

Answer 2

Для розв'язання цього завдання спочатку знайдемо значення електричної напруги, яка індукуються в дротяній рамці при її повороті у магнітному полі.

Електрична напруга, яка індукується в дротяній петлі, визначається формулою:

???? = −????????/????????,

де ???? - електрична напруга, ???? - магнітний потік через петлю, ???? - час.

Зважаючи на те, що магнітний потік через петлю визначається формулою:

???? = ????????cos????,

де ???? - індукція магнітного поля, ???? - площа петлі, ???? - кут між індукцією магнітного поля та площиною петлі,

і підставляючи це значення у першу формулу, отримуємо:

???? = −????(????????cos????)/????????.

Продиференціюємо дану формулу:

???? = −(????????cos????)'.

Так як індукція магнітного поля (????) та площа петлі (????) є константами, а косинус кута (????) дорівнює cos60° = 1/2, то ми можемо спростити формулу:

???? = −(????????cos????' = −????????(-sin60) = ????????sin60.

Також беремо до уваги, що швидкість руху петлі (????????) - це величина, яка дорівнює періоду обертання петлі (????). Оскільки час обертання становить 0,1 с, то швидкість руху петлі можна визначити як:

???????? = ???? = 0,1 с.

Підставивши отримані значення у формулу для електричної напруги, отримуємо:

???? = ????????sin60° = 2 мТл * 200 см2 * sin60°.

Проводимо необхідні перетворення одиниць величин:

???? = (2 мТл)(200 см2 * 10-4 м2/1 см2) * sin60° = 0,02 Т * 2 м2 * sin60° = 0,04 В.

Отже, значення електричної напруги, яке індукується в дротяній рамці, становить 0,04 В.

Далі, використовуючи закон Ома, можемо знайти значення струму, який протікає через дротяну рамку:

???? = ????/????,

де ???? - струм, ???? - опір.

Підставляючи відповідні значення, отримуємо:

???? = 0,04 В/2 Ом = 0,02 А = 20 мА.

Отже, середнє значення струму індукції, виміряне в дротяній рамці, становить 20 мА.