Каков период и максимальное значение Эдс, которое индуцируется в проволочной рамке площадью S=300 см², когда она равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией B=0,5 Тл вокруг оси, перпендикулярной линиям индукции, с частотой v=50 об/с?

Физика 11 класс Электромагнитная индукция период Эдс максимальное значение ЭДС проволочная рамка магнитное поле индукция B частота вращения физика 11 класс Новый

Для решения задачи о периоде и максимальном значении ЭДС, индуцируемой в проволочной рамке, давайте рассмотрим основные шаги.

Шаг 1: Определение периода вращения

Период вращения (T) - это время, за которое рамка совершает один полный оборот. Период можно рассчитать как обратную величину частоты вращения (v):

T = 1 / v

Подставим значение частоты:

T = 1 / 50 об/с = 0,02 с.

Шаг 2: Определение максимального значения ЭДС

Максимальное значение ЭДС (Emax), индуцируемой в рамке, можно вычислить по формуле:

Emax = B * S * ω

где:

• B - магнитная индукция (в Теслах),
• S - площадь рамки (в квадратных метрах),
• ω - угловая скорость (в радианах в секунду).

Шаг 3: Преобразование площади рамки

Площадь S задана в см², поэтому сначала преобразуем её в м²:

S = 300 см² = 300 * 10^(-4) м² = 0,03 м².

Шаг 4: Вычисление угловой скорости

Угловая скорость (ω) связана с частотой (v) следующим образом:

ω = 2 * π * v.

Подставим значение частоты:

ω = 2 * π * 50 = 100π рад/с.

Шаг 5: Подставление всех значений в формулу для ЭДС

Теперь мы можем подставить все известные значения в формулу для максимального значения ЭДС:

Emax = B * S * ω = 0,5 Тл * 0,03 м² * 100π рад/с.

Теперь вычислим:

Emax ≈ 0,5 * 0,03 * 100 * 3,14 ≈ 4,71 В.

Итак, в итоге:

• Период вращения рамки T ≈ 0,02 с.
• Максимальное значение ЭДС Emax ≈ 4,71 В.