Какой заряд Q пройдет через виток проволоки радиусом r = 5 см и сопротивлением R = 0,02 Ом, находящийся в однородном магнитном поле (В = 0,3 Тл), если плоскость витка образует угол j = 40° с линиями индукции, при выключении магнитного поля?

Физика 11 класс Электромагнитная индукция заряд Q виток проволоки радиус R сопротивление R магнитное поле угол j выключение магнитного поля физика 11 класс Новый

Для решения задачи нам нужно воспользоваться законом Фарадея о электромагнитной индукции. Этот закон гласит, что ЭДС (электродвижущая сила), возникающая в замкнутом контуре, равна скорости изменения магнитного потока через этот контур.

Шаги решения:

1. Определим магнитный поток:

   Магнитный поток Ф через виток проволоки рассчитывается по формуле:

   Ф = B * S * cos(j),

   где:

   • B - магнитная индукция (в Теслах);
   • S - площадь витка (в квадратных метрах);
   • j - угол между нормалью к поверхности витка и направлением магнитного поля (в радианах).
2. Найдем площадь витка:

   Площадь S витка радиусом r можно вычислить по формуле:

   S = π * r².

   Подставим значение радиуса:

   r = 5 см = 0,05 м,

   тогда:

   S = π * (0,05)² ≈ 7,85 * 10^(-3) м².

3. Подставим значения в формулу для магнитного потока:

   Теперь подставим известные значения в формулу для магнитного потока:

   Ф = 0,3 Тл * 7,85 * 10^(-3) м² * cos(40°).

   cos(40°) ≈ 0,766, тогда:

   Ф ≈ 0,3 * 7,85 * 10^(-3) * 0,766 ≈ 0,00018 Вб.

4. Найдем ЭДС:

   При выключении магнитного поля происходит изменение магнитного потока, и это изменение вызывает появление ЭДС. Если магнитное поле выключается, то изменение потока ΔФ = Ф (начальное) - 0 = Ф.

   ЭДС можно найти по формуле:

   ЭДС = - ΔФ / Δt.

   Поскольку время Δt не указано, мы оставим ЭДС в общем виде.

5. Найдем заряд Q:

   Заряд Q, проходящий через виток, можно найти по закону Ома:

   Q = ЭДС * t / R.

   Подставим значение сопротивления R = 0,02 Ом:

   Q = ЭДС * t / 0,02.

   Таким образом, для окончательного ответа нам нужно знать время t, в течение которого происходит изменение магнитного потока. Если это время известно, мы можем подставить его в формулу и получить заряд Q.

Таким образом, заряд Q будет зависеть от времени, в течение которого происходит изменение магнитного потока. Если время t будет предоставлено, вы сможете легко подставить его в формулу и найти заряд.