Question

Лионель изучает явление электромагнитной индукции. Для этого он поместил в однородное магнитное поле с индукцией 2 мТл замкнутую проволочную рамку площадью 200 см2 перпендикулярно линиям индукции, а затем вернул ее на угол 60 ° 0,1 с. Определите среднее значение тока индукции которое он измерил при этом на рамке, если ее сопротивление 2 Ом.

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:

I = ε/R

ε = BScosα/Δt

I =  BScosα/RΔt

I = (2*10⁻³*200*10⁻⁴*0.5)/(2*0.1) = 0.2*0⁻³A = 0.1mA

Answer 2

Для определения среднего значения тока индукции, измеренного на рамке, можно использовать закон электромагнитной индукции Фарадея. Согласно этому закону, индуцированная ЭДС (Электродвижущая Сила) в замкнутом контуре равна скорости изменения магнитного потока через поверхность, охваченную контуром.

Математический выражение для индуцированной ЭДС:

E = -dФ/dt

где: E - индуцированная ЭДС dФ - изменение магнитного потока dt - изменение времени

Магнитный поток Ф через рамку можно выразить как произведение магнитной индукции B на площадь рамки A и косинус угла между линиями индукции и нормалью к площадке:

Ф = B * A * cos(θ)

где: B - индукция магнитного поля A - площадь рамки θ - угол между линиями индукции и нормалью к площадке

В данном случае, индукция магнитного поля B = 2 мТл = 2 * 10^(-3) Тл, площадь рамки A = 200 см^2 = 200 * 10^(-4) м^2 и угол между линиями индукции и нормалью к площадке θ = 60°.

Подставляя значения в формулу для магнитного потока:

Ф = (2 * 10^(-3) Тл) * (200 * 10^(-4) м^2) * cos(60°)

Ф = 0,02 Вб

Теперь, для определения среднего значения тока индукции, используем закон Ома:

I = E / R

где: I - ток индукции E - индуцированная ЭДС R - сопротивление рамки

В данном случае, сопротивление рамки R = 2 Ом.

Подставляя значения в формулу для тока индукции:

I = (0,02 Вб) / (2 Ом)

I = 0,01 А или 10 мА

Таким образом, среднее значение тока индукции, измеренного на рамке, составляет 10 мА.