Как изменится ЭДС индукции в квадратной рамке из тонкого провода со стороной квадрата b, если рамка находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости рамки, при условии, что индукция поля растет за время t по линейному закону от 0 до максимального значения Bmax, если b увеличить в 2 раза, а Bmax уменьшить в 4 раза?
Физика11 классЭлектромагнитная индукцияЭДС индукцииквадратная рамкамагнитное полеиндукция поляувеличение стороны рамкиуменьшение Bmaxфизика 11 класс
Для решения этой задачи, давайте сначала вспомним, как рассчитывается ЭДС индукции в рамке, находящейся в магнитном поле.
Электродвижущая сила (ЭДС) индукции в рамке вычисляется по формуле:
ЭДС = -dФ/dt
где Ф – магнитный поток, который определяется как:
Ф = B * S
Здесь B – магнитная индукция, а S – площадь рамки.
Теперь давайте разберемся с каждым элементом в нашей задаче:
Теперь, когда мы знаем, как изменяются площадь и магнитная индукция, давайте посмотрим, как это повлияет на магнитный поток:
Изначальный магнитный поток Ф будет равен:
Ф = Bmax * S = Bmax * b^2.
Новый магнитный поток Ф' будет равен:
Ф' = Bmax' * S' = (Bmax / 4) * (4b^2) = Bmax * b^2.
Таким образом, новый магнитный поток Ф' равен старому магнитному потоку Ф:
Ф' = Ф.
Теперь, чтобы найти ЭДС индукции, мы должны рассмотреть изменение магнитного потока во времени:
ЭДС индукции будет равна:
ЭДС = -dФ/dt = -d(B * S)/dt.
Так как магнитный поток не изменился при переходе от старых значений к новым, то:
ЭДС' = -dФ'/dt = -dФ/dt = ЭДС.
Таким образом, несмотря на изменения в размерах рамки и магнитной индукции, ЭДС индукции останется неизменной.
Ответ: ЭДС индукции не изменится.