Каково время изменения потока витка круглого сечения диаметром 8 см, который находится в однородном магнитном поле

  • 12
Каково время изменения потока витка круглого сечения диаметром 8 см, который находится в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям поля, если при изменении магнитной индукции на 1,2 Тл наводится ЭДС витка равная 24 мВ?
Тарантул
10
Для решения этой задачи нам понадобится закон электромагнитной индукции Фарадея, который гласит: ЭДС, индуцируемая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через этот контур.

Здесь у нас есть контур в форме круга с диаметром 8 см. Чтобы найти время изменения потока витка, нам нужно рассмотреть, как изменяется магнитный поток, когда меняется магнитная индукция.

Магнитный поток через контур можно выразить формулой:
\(\Phi = B \cdot A\),
где \(\Phi\) - магнитный поток, \(B\) - магнитная индукция, \(A\) - площадь поверхности, ограниченной контуром.

В нашем случае, площадь поверхности контура равна площади круга, которая вычисляется по формуле:
\(A = \pi \cdot r^2\),
где \(r\) - радиус круга.

Диаметр круга равен 8 см, следовательно, радиус равен половине диаметра:
\(r = \frac{8 \, \text{см}}{2} = 4 \, \text{см} = 0.04 \, \text{м}\).

Теперь мы можем вычислить площадь поверхности контура:
\(A = \pi \cdot (0.04 \, \text{м})^2 \approx 0.00502 \, \text{м}^2\).

Когда магнитная индукция меняется на 1.2 Тл, наводится ЭДС витка. По закону Фарадея, эта ЭДС будет пропорциональна скорости изменения магнитного потока:
\(\varepsilon = -\frac{{d\Phi}}{{dt}}\),
где \(\varepsilon\) - ЭДС, \(d\Phi\) - изменение магнитного потока, \(dt\) - время изменения.

Мы ищем время изменения потока, поэтому нам нужно перейти к дифференциальной форме закона Фарадея:
\(\varepsilon = -\frac{{d(\Phi)}}{{dt}}\).

Теперь мы можем найти изменение магнитного потока:
\(\Delta \Phi = -\varepsilon \cdot dt\).

Так как время изменения равно \(\Delta t\), мы можем записать \(\Delta t\) вместо \(dt\):
\(\Delta \Phi = -\varepsilon \cdot \Delta t\).

Теперь подставим величины в формулу:
\(-1.2 \, \text{В} = -\varepsilon \cdot \Delta t\).

Из этого мы можем выразить \(\Delta t\):
\(\Delta t = \frac{{1.2 \, \text{В}}}{{\varepsilon}}\).

Таким образом, время изменения потока витка будет равно \(\Delta t = \frac{{1.2 \, \text{В}}}{{\varepsilon}}\).

Учтите, что в данной задаче не указано значение электродвижущей силы (ЭДС), но вы можете подставить известные значения и получить числовой ответ.