Question

Квадратная рамка со стороной 10 см из провода сопротивлением 0,02 Ом помещена в однородное магнитное поле с индукцией 0,6 Тл таким образом, что линии магнитной индукции перпендикулярны плоскости рамки. Определить величину электрического заряда, который протечет по рамке при ее повороте на 90° вокруг оси, проходящей через одну из сторон рамки.​

Answer 1

Ответ:

Могла быть ошибка при печати , но надеюсь все хорошо.

Answer 2

Для определения величины электрического заряда, который протечет по рамке при ее повороте на 90° вокруг оси, воспользуемся законом электромагнитной индукции Фарадея. Этот закон гласит, что индуцированная в замкнутом контуре ЭДС (электродвижущая сила) равна скорости изменения магнитного потока через этот контур.

Формула для индуцированной ЭДС в контуре:

ЭДС = -dΦ/dt

где ЭДС - индуцированная электродвижущая сила (вольты), dΦ - изменение магнитного потока (вебер), dt - изменение времени (секунды).

Магнитный поток Ф через плоскую площадку рамки (S) в магнитном поле определяется следующей формулой:

Φ = B * S * cos(θ),

где Φ - магнитный поток (вебер), B - индукция магнитного поля (тесла), S - площадь площадки, охваченной магнитными линиями (квадратная рамка) в данном случае, θ - угол между направлением магнитного поля и нормалью к площадке.

Известно, что в начальный момент рамка находится так, что магнитные линии перпендикулярны к площадке рамки (θ = 0°). При повороте рамки на 90° магнитные линии будут параллельны площадке (θ = 90°).

Таким образом, изменение угла θ равно 90°, или π/2 радиан.

Теперь мы можем найти изменение магнитного потока:

ΔΦ = Φ(θ = π/2) - Φ(θ = 0) = B * S * cos(π/2) - B * S * cos(0) = B * S * 0 - B * S * 1 = -B * S.

Теперь у нас есть изменение магнитного потока. Далее, мы можем использовать закон Фарадея, чтобы найти индуцированную ЭДС:

ЭДС = -dΦ/dt = -(ΔΦ)/Δt.

Скорость изменения угла поворота можно найти, разделив угол на время:

Δt = (90°) / (время поворота).

Теперь мы можем выразить ЭДС:

ЭДС = -(-(B * S) / Δt) = (B * S) / Δt.

Теперь подставим значения:

B = 0,6 Тл (дано в условии). S - площадь площадки рамки. Сторона рамки равна 10 см, поэтому S = (0,1 м) * (0,1 м) = 0,01 м^2. Δt - время поворота, которое мы не знаем.

Теперь мы можем найти ЭДС. Заметим, что она будет равна модулю заряда (Q), который протекает по рамке, умноженному на сопротивление провода (R):

ЭДС = Q * R.

Таким образом:

Q * R = (B * S) / Δt.

Теперь нам нужно знать время поворота (Δt), чтобы вычислить заряд (Q). Если у вас есть информация о времени поворота, вы можете найти заряд. В противном случае, необходимо дополнительное уточнение для определения заряда.