Автор Тема: Определить какой заряд q потечет по рамке при выключении магнитного поля.  (Прочитано 12023 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Дмирий

  • Гость
Объясните пожалуйста от чего "отталкиваться" в этой задаче. И если не сложно,то и принцип решения.

В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,6 Тл находится проволочная рамка диаметром d=10 см, содержащая N = 200 витков плоскость рамки составляет угол  φ=30с линиями индукции. Какой заряд  потечет по рамке при выключении магнитного поля, если сопротивление рамки R =15 Ом?

Kivir

  • Гость
Решение: замкнутый контур (проволочную рамку) в магнитном поле пронизывает магнитный поток. При изменении магнитного потока, в рамке возникнет ЭДС индукции, что вызовет появление индукционного тока (по рамке пройдёт заряд). Закон Фарадея для электромагнитной индукции:
\[ E_{i} =-N\cdot \frac{\Delta \Phi }{\Delta t}, \]
Индукционный ток, возникающий при этом в рамке, по закону Ома:
\[ I_{i} =\frac{E_{i} }{R}, \]
Сила тока, по определению, равна отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени прохождения:
\[ I_{i} =\frac{\Delta q}{\Delta t}, \]
Приравняем, и подставим ЭДС индукции (знак минус можно опустить):
\[ \begin{array}{l} {\frac{\Delta q}{\Delta t} =N\cdot \frac{\Delta \Phi }{R\cdot \Delta t},} \\ {\Delta q=N\cdot \frac{\Delta \Phi }{R},} \end{array} \]
Первоначальный магнитный поток через контур:
\[ \Phi =B\cdot S\cdot \cos \alpha =B\cdot \frac{\pi \cdot d^{2} }{4} \cdot \cos \alpha. \]
Учтено, что площадь контура  S равна площади круга. Угол α – это угол между вектором магнитной индукции и нормалью (перпендикуляром) к контуру. Согласно условия, получаем α = 60º (30º в условии - угол между плоскостью рамки и индукцией). Конечный магнитный поток равен нулю (поле выключили,  т.е. индукция поля равна нулю). Получаем изменение магнитного потока, равное по модулю первоначальному, и …
\[ \Delta q=N\cdot \frac{B\cdot \pi \cdot d^{2}}{4\cdot R} \cdot \cos 60{}^\circ. \]
Ответ: 31,4∙10–3 Кл = 31,4 мКл.

Дмирий

  • Гость

 

Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24