Question

Виток провода площадью 20 см2 замкнут на конденсатор емкостью 20 мкФ. Плоскость витка перпендикулярна линии индукции однородного магнитного поля. Определить скорость изменения модуля линии индукции магнитного поля дельта В/дельта t, если заряд на конденсаторе равен 2,0 мкКл.

Answer 1

С=20мкФ=20*10⁻⁶ Ф
S=20см²=20*10⁻⁴м
α=90°
q=2 мкКл=2*10⁻⁶ Кл

C=q/U; ε=U=q/C=2*10⁻⁶ Кл / 20*10⁻⁶ Ф=0.1 В
ε=ΔФ/Δt=ΔB*S*cosα / Δt
ε=(ΔB/Δt)*S*cosα
(ΔB/Δt)=ε / (S*cosα)=0.1 B / (20*10⁻⁴м*cos90°)=0.1 B / 20*10⁻⁴м=50 Вб/с
отв: 50 Вб / с

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Фарадея, который гласит, что электродвижущая сила (ЭДС) индукции в контуре равна скорости изменения магнитного потока через этот контур. В данном случае контуром является провод с площадью петли 20 см², и мы хотим найти скорость изменения модуля линии индукции магнитного поля (delta B / delta t).

Формула для ЭДС индукции: ЭДС = -delta Ф / delta t,

где ЭДС - электродвижущая сила, delta Ф - изменение магнитного потока, delta t - изменение времени.

Известно, что площадь петли провода равна 20 см², а емкость конденсатора равна 20 мкФ. Заряд на конденсаторе равен 2,0 мкКл (микрокулон).

Мы можем использовать формулу для расчета магнитного потока Ф:

Ф = B * A,

где Ф - магнитный поток, B - индукция магнитного поля, A - площадь петли провода.

Мы можем выразить индукцию магнитного поля B через заряд на конденсаторе и емкость:

B = Q / (A * C),

где Q - заряд на конденсаторе, C - емкость конденсатора.

Подставляя известные значения, получаем:

B = (2,0 мкКл) / (20 см² * 20 мкФ).

Теперь мы можем выразить изменение магнитного потока delta Ф через изменение индукции магнитного поля delta B:

delta Ф = B * delta A,

где delta Ф - изменение магнитного потока, delta A - изменение площади петли провода.

Так как плоскость витка перпендикулярна линии индукции однородного магнитного поля, изменение площади петли провода равно площади петли провода:

delta A = A = 20 см².

Теперь мы можем выразить скорость изменения модуля линии индукции магнитного поля delta B / delta t через изменение магнитного потока delta Ф и изменение времени delta t:

delta B / delta t = delta Ф / delta t.

Подставляя известные значения, получаем:

delta B / delta t = (B * delta A) / delta t.

Теперь остается только подставить значения и рассчитать ответ:

delta B / delta t = ((2,0 мкКл) / (20 см² * 20 мкФ)) * (20 см² / delta t).

Заметим, что единицы измерения должны быть согласованы. Например, можно использовать сантиметры (см) для площади и микросекунды (мкс) для времени.

Обратите внимание: Чтобы получить точный ответ, необходимо знать значение delta t (изменение времени). В вашем вопросе delta t не указано, поэтому я не могу дать точный числовой ответ. Однако, используя данную формулу, вы можете рассчитать скорость изменения модуля линии индукции магнитного поля при известном значении delta t.