Question

Дротовий виток радіусом r=4см, який має опір R=0,01 Ом, знаходиться в однорідному магнітному полі з індукцією В=0,04Тл. Площина рамки складає кут α=30˚ з лініями індукції поля. Яка кількість електрики Q пройде по витку, якщо магнітне поле зникне? P. S. Дуже треба повне розв’язання задачі.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

Дано:

r = 4 см = 4·10⁻² м

R = 0,01 Ом

B₀ = 0,04 Тл

α = 30°

B = 0

_____________

q - ?

1) Площадь рамки:

S = π·r²= 3,14·0,04² ≈ 0,005 м²

2)

Магнитный поток:

Ф₀ = В·S·cos (90° - α) = 0,04·0,005·0,5 = 0.0001 Вб

Ф = 0

3)

ЭДС = ΔФ /Δt

R = ЭДС / I

R =  ΔФ / (I·Δt)

R = ΔФ / q

q = ΔФ / R = (Ф₀ - Ф) / R = (0,0001 - 0)/0,01 = 0,01 Кл

Answer 2

Щоб знайти кількість електрики (заряду) Q, яка пройде по витку, коли магнітне поле зникне, ми можемо використовувати закон електромагнітної індукції Фарадея. Закон Фарадея говорить, що індукована ЕДС (електродвигунна сила) витка дорівнює швидкій зміні магнітного потоку через поверхню витку. Магнітний потік Ф через виток визначається наступним чином:

Ф = B * A * cos(α),

де: B - індукція магнітного поля (0,04 Тл), A - площа витка (площа рамки), α - кут між площиною витка і лініями індукції поля (30 градусів, або π/6 радіан).

Магнітний потік Ф в даному випадку визначається так:

Ф = 0,04 Тл * A * cos(π/6).

Для площини витка рамки, площа A дорівнює площі круга з радіусом r:

A = π * r^2 = π * (0,04 м)^2 = 0,00050265 м^2.

Тепер можемо обчислити магнітний потік:

Ф = 0,04 Тл * 0,00050265 м^2 * cos(π/6) ≈ 0,00002013 Вб.

Закон Фарадея також каже, що ЕДС дорівнює зміні магнітного потоку за час:

ЕДС = -dФ/dt.

Магнітне поле зникає, тому зміна магнітного потоку дорівнює Ф. Таким чином:

ЕДС = -0,00002013 Вб/dt.

Тепер нам потрібно обчислити, як швидко змінюється магнітний потік. Положення та розмір магнітного поля змінюються, і тут нам потрібно подивитися на конкретну ситуацію.

Якщо магнітне поле зникає рівномірно (за час t), то dФ/dt буде рівним Ф/t:

-0,00002013 Вб/dt = 0,00002013 Вб/t.

Тепер, коли ми знаємо значення ЕДС, ми можемо використовувати закон Ома для витку:

ЕДС = Q / R,

де Q - кількість заряду, яку ми шукаємо, і R - опір витку.

Ми можемо виразити Q:

Q = EДС * R.

Q = (0,00002013 Вб/t) * 0,01 Ом = 0,000002013 Кл або 2,013 мКл.

Таким чином, кількість електрики Q, яка пройде по витку, коли магнітне поле зникне, дорівнює 2,013 міліколонамберг (мКл).