Какое значение ЭДС возникло в катушке диаметром 4 см, находящейся в переменном магнитном поле, если силовые линии поля параллельны оси катушки и индукция поля изменилась на 1 Тл за 6,28 с?

Физика 11 класс Электромагнитная индукция ЭДС катушки переменное магнитное поле индукция поля физика катушки изменение магнитного поля Новый

Для определения значения электродвижущей силы (ЭДС), возникающей в катушке, необходимо использовать закон Фарадея. Этот закон гласит, что ЭДС индукции в замкнутом контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока через этот контур.

Формула для расчета ЭДС имеет следующий вид:

ЭДС = -dФ/dt

где:

• dФ - изменение магнитного потока;
• dt - время, за которое произошло это изменение.

Магнитный поток (Ф) через катушку можно выразить как:

Ф = B * S

где:

• B - магнитная индукция (в Теслах);
• S - площадь поперечного сечения катушки (в квадратных метрах).

Площадь поперечного сечения катушки можно рассчитать по формуле для площади круга:

S = π * r²

где r - радиус катушки. Поскольку диаметр катушки равен 4 см, радиус будет равен 2 см или 0,02 м.

Теперь найдем площадь:

S = π * (0,02)² ≈ 3,14 * 0,0004 ≈ 0,001256 м².

Изменение магнитного потока (dФ) можно вычислить, используя изменение индукции (dB) и площадь (S):

dФ = dB * S

В данном случае изменение индукции dB равно 1 Тл, а площадь S мы уже рассчитали:

dФ = 1 Тл * 0,001256 м² ≈ 0,001256 Вб.

Теперь подставим значение dФ и dt (6,28 с) в формулу для ЭДС:

ЭДС = -dФ/dt = -0,001256 Вб / 6,28 с ≈ -0,000200 В.

Таким образом, значение ЭДС, возникшее в катушке, составляет примерно 0,000200 В или 200 мкВ.