Question

Проволочный виток, имеющий площадь поперечного сечения 10см2, разрезан в некоторой точке, и разрез включен конденсатор ёмкостью 10 мкФ. Виток помещён в однородное магнитное поле, линии индукции которого, перпендикулярны плоскости витка. Индукция магнитного поля равномерно меняется на 0,01 Тл за 0,2 с. Найдите заряд конденсатора. Только пожалуйста с решением, а не только формулы

Answer 1

Ответ смотри на картинке

Answer 2

Постановка задачи:

У нас есть проволочный виток с площадью поперечного сечения 10 см², который был разрезан в некоторой точке. Разрез включен в конденсатор ёмкостью 10 мкФ. Виток помещен в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости витка. Индукция магнитного поля равномерно меняется на 0,01 Тл за 0,2 с. Нам нужно найти заряд конденсатора.

Решение:

Для решения данной задачи, мы можем использовать закон Фарадея, который гласит, что электродвижущая сила (ЭДС) в цепи равна скорости изменения магнитного потока через эту цепь. Математически это выглядит так:

ЭДС = -dФ/dt

где ЭДС - электродвижущая сила, dФ - изменение магнитного потока, dt - изменение времени.

В нашем случае, магнитное поле меняется равномерно на 0,01 Тл за 0,2 с. Это означает, что скорость изменения магнитного поля равна:

dΦ/dt = ΔB/Δt = 0,01 Тл / 0,2 с = 0,05 Тл/с

Так как линии индукции магнитного поля перпендикулярны плоскости витка, магнитный поток через поперечное сечение витка будет равен:

Φ = B * A

где Φ - магнитный поток, B - индукция магнитного поля, A - площадь поперечного сечения витка.

В нашем случае, площадь поперечного сечения витка составляет 10 см², что равно 0,01 м². Индукция магнитного поля равна 0,01 Тл. Подставим эти значения в формулу:

Φ = 0,01 Тл * 0,01 м² = 0,0001 Вб

Теперь мы можем вычислить электродвижущую силу (ЭДС) по формуле:

ЭДС = -dΦ/dt = -0,05 Тл/с * 0,0001 Вб = -0,000005 В

Отрицательный знак в данном случае указывает на то, что направление электродвижущей силы будет противоположно направлению изменения магнитного потока.

Наконец, заряд конденсатора можно вычислить, используя формулу:

Q = C * ЭДС

где Q - заряд конденсатора, C - ёмкость конденсатора.

В нашем случае, ёмкость конденсатора равна 10 мкФ, что равно 10 * 10⁻⁶ Ф. Подставим значения в формулу:

Q = 10 * 10⁻⁶ Ф * (-0,000005 В) = -0,00000005 Кл

Ответ: Заряд конденсатора равен -0,00000005 Кл (Кулон).