Плоский проволочный виток помещен в однородное магнитное поле, где линии индукции перпендикулярны плоскости витка. Какова площадь поверхности, ограниченной витком, если ЭДС индукции, возникающая в нем при равномерном изменении индукции магнитного поля от B1=0,15 Тл до B2=0,11 Тл за время Δt=0,25 с, равна 0,56 мВ?

Физика 11 класс Электромагнитная индукция плоский виток магнитное поле ЭДС индукции изменение индукции площадь поверхности физика 11 класс Новый

Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон Фарадея, который связывает ЭДС индукции с изменением магнитного потока через виток.

Шаг 1: Определение изменений магнитного потока.

Магнитный поток Ф через виток определяется как:

Ф = B * S * cos(α)

где:

• B - магнитная индукция (в Теслах),
• S - площадь витка (в м²),
• α - угол между вектором магнитной индукции и нормалью к плоскости витка.

В нашем случае линии магнитного поля перпендикулярны плоскости витка, следовательно, α = 0, и cos(α) = 1. Таким образом, магнитный поток можно упростить до:

Ф = B * S.

Шаг 2: Вычисление изменения магнитного потока.

Изменение магнитного потока ΔФ равно разности магнитных потоков в начальный и конечный моменты времени:

ΔФ = Ф2 - Ф1 = (B2 * S) - (B1 * S) = (B2 - B1) * S.

Шаг 3: Подстановка в закон Фарадея.

По закону Фарадея, ЭДС индукции ε равна изменению магнитного потока за единицу времени:

ε = -ΔФ / Δt.

Подставим выражение для ΔФ:

ε = -((B2 - B1) * S) / Δt.

Шаг 4: Подстановка известных значений.

Теперь подставим известные значения:

• B1 = 0,15 Тл,
• B2 = 0,11 Тл,
• Δt = 0,25 с,
• ε = 0,56 мВ = 0,00056 В.

Теперь подставим все в уравнение:

0,00056 = -((0,11 - 0,15) * S) / 0,25.

Сначала вычислим разность магнитных индукций:

(0,11 - 0,15) = -0,04 Тл.

Теперь подставим это значение в уравнение:

0,00056 = -(-0,04 * S) / 0,25.

Умножим обе стороны на 0,25:

0,00056 * 0,25 = 0,04 * S.

Теперь вычислим 0,00056 * 0,25:

0,00014 = 0,04 * S.

Шаг 5: Нахождение площади S.

Теперь найдем S:

S = 0,00014 / 0,04.

Вычислим это значение:

S = 0,0035 м².

Ответ: Площадь поверхности, ограниченной витком, равна 0,0035 м².