Question

В магнітному полі індукцією 0,2 Тл обертається стержень довжиною 30 см. Вісь обертання проходить через кінець стержня і паралельна до силових ліній поля. З якою частотою потрібно обертати стержень, щоб у ньому виникла ЕРС індукції 1 В?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

при частоте w за единицу времени t стержень поворачивается на угол w*t и пересекает сектор площадью w*t*L^2/2

изменение потока вектора магнитной индукции В через эту поверхность Ф=В* w*t*L^2/2 за единицу времени t и есть искомая ЭДС

U = Ф/ t = В* w*L^2/2

остапа занесло ))) /этого не пишите/

нам эдс известна !

значит выразим искомую частоту

w=2*U/(B*L^2) = 2*1/(0,2*0,3^2) рад/сек = 111,(1) рад/сек

или

n=w/(2pi) ~ 17,68 ~ 18 оборотов/сек (Гц)

Answer 2

Для визначення частоти обертання стержня, при якій в ньому виникне ЕРС (електромагнітна реакція) індукції 1 В, ми можемо скористатися законом Фарадея для індукції ЕРС в котушці, де ЕРС дорівнює швидкій зміні магнітного потоку через поверхню котушки:

EMF = -d(Φ)/dt,

де: EMF - електромагнітна сила (ЕРС) вольт, d(Φ)/dt - швидкість зміни магнітного потоку через котушку.

Магнітний потік (Φ) залежить від магнітної індукції (B), площі (A), і кута між векторами B і A:

Φ = B * A * cos(θ),

де: B - магнітна індукція (в даному випадку 0,2 Тл), A - площа, яку обертає стержень, взята в перпендикулярному напрямку до магнітних силових ліній (в даному випадку, вздовж довжини стержня), θ - кут між векторами B і A. В цьому випадку, оскільки стержень паралельний до силових ліній поля, cos(θ) = 1.

Отже, магнітний потік спрощується до:

Φ = B * A.

Знаючи магнітну індукцію (0,2 Тл) і площу (A), ми можемо знайти магнітний потік.

Площа стержня може бути обчислена за допомогою формули для площі поверхні циліндра:

A = π * r^2,

де: π - число Пі (приблизно 3,14159), r - радіус стержня.

Зазначено, що стержень має довжину 30 см, тобто 0,3 м, і його радіус (r) не надано. Якщо ви знаєте значення радіусу стержня, ви можете знайти площу (A) і потім обчислити магнітний потік (Φ). Потім ви зможете визначити частоту обертання, яка потрібна для виникнення ЕРС індукції 1 В, використовуючи закон Фарадея.

Якщо ви надаєте значення радіусу стержня, я можу продовжити розрахунок.