Какова будет зависимость и максимальное значение возникающей в рамке ЭДС от времени? Что покажет вольтметр, когда

Maksik

50

Чтобы решить данную задачу, давайте рассмотрим явление электромагнитной индукции в рамке.

Когда плоскость рамки перпендикулярна вектору индукции магнитного поля, в рамке не будет возникать ЭДС. Для того чтобы возникла ЭДС, необходимо, чтобы плоскость рамки стала параллельной вектору индукции магнитного поля. В этом случае, изменение магнитного потока через рамку вызовет появление ЭДС в рамке.

Чтобы определить зависимость и максимальное значение возникающей в рамке ЭДС от времени, рассмотрим формулу для расчета ЭДС, которая выражается через изменение магнитного потока:

\(\varepsilon = -\frac{{d\Phi}}{{dt}}\),

где \(\varepsilon\) - ЭДС, \(\Phi\) - магнитный поток.

Так как мы имеем дело с рамкой, то можно разбить ее на несколько проводников, образующих прямоугольную петлю. ЭДС, возникающая в каждом проводнике, будет равна:

\(\varepsilon = -\frac{{d\Phi}}{{dt}} = -\frac{{dB \cdot S}}{{dt}}\),

где \(B\) - индукция магнитного поля, \(S\) - площадь петли.

В данном случае, площадь петли остается неизменной, поэтому можно записать:

\(\varepsilon = -S \cdot \frac{{dB}}{{dt}}\).

Зависимость ЭДС от времени будет определяться изменением магнитного поля с течением времени. Если магнитное поле меняется со временем, то и ЭДС будет меняться.

Максимальное значение возникающей в рамке ЭДС будет достигаться в момент наибольшего изменения магнитного поля или, другими словами, когда производная \(dB/dt\) по времени достигает максимального значения.

Что касается показаний вольтметра, когда внешняя цепь разомкнута, нужно учесть, что внешняя цепь обеспечивает замкнутость электрической цепи для тока. Если внешняя цепь разомкнута, то вольтметр не будет показывать никакое значение ЭДС, так как ток через рамку не будет проходить.

Надеюсь, данное объяснение поможет вам понять зависимость и максимальное значение возникающей в рамке ЭДС от времени и показания вольтметра, когда внешняя цепь разомкнута.