Question

ОЧЕНЬ СРОЧНО!! ПОМОГИТЕ, ПОЖАЛУЙСТА У момент часу, коли площа рамки перпендикулярна до ліній магнітної індукції, магнітний потік, що пронизує рамку, є максимальним. Чому ж у цей момент ЕРС індукції дорівнює нулю?

Answer 1

Відомо, що ЕРС індукції прямо пропорційна швидкості зміни магнітного потоку через площу, обмежуну контуром замкнутого провідника. Магнітний потік дорівнює добутку магнітної індукції на площу контуру і косинус кута між перпендикуляром до площі контура та напрямом магнітних силових ліній. Коли рамка розташована перепендикулярно до ліній індукції, то потік – найбільший, але зміни потоку при повороті на невеликий кут – найменші. Рамка ніби ковзає вздовж силових ліній, їх не перетинаючи, А коли невеликі зміни, невелика й ЕРС. Погляньте на значення тригонометричних функцій: при зміні аргумента від 90 градусів до 89 косинус змінюєтся на меншу величину, аніж при зміні аргумента від 0 градусів до 1. А саме від них і залежить значення ЕРС індукції.

Answer 2

У момент часу, коли площа рамки перпендикулярна до ліній магнітної індукції (який часто називають моментом максимального магнітного потоку), магнітний потік, що пронизує рамку, максимальний і рівний добутку магнітної індукції (B), площі поперечного перерізу (S) і косинуса кута між напрямком магнітного поля і нормаллю до площі рамки (θ):

Φ = B * S * cos(θ)

Якщо площа рамки перпендикулярна до напрямку магнітного поля (θ = 0 градусів), то cos(θ) = 1, і магнітний потік стає максимальним.

У такий момент електромагнітна індукція (EMF) або електромагнітна сила, яка виникає в результаті зміни магнітного потоку, дорівнює нулю. Це відбувається тому, що у момент максимального магнітного потоку, зміна магнітного потоку (dΦ/dt) також дорівнює нулю. Закон Фарадея-Ленца стверджує, що електромагнітна індукція у рамці залежить від швидкості зміни магнітного потоку, і коли магнітний потік залишається сталим, електромагнітна індукція дорівнює нулю.

Отже, в цей момент електромагнітна індукція в рамці дорівнює нулю, хоча магнітний потік максимальний.