Сколько витков провода нужно сделать для обмотки на стальном сердечнике с площадью поперечного сечения 50 см квадратных, чтобы при изменении магнитной индукции от 0,1 Тл до 1,1 Тл за 5 мс возникала ЭДС индукции 100 вольт?

Физика 11 класс Электромагнитная индукция витки провода обмотка стальной сердечник магнитная индукция ЭДС индукции физика 11 класс расчет витков провода Новый

Для решения данной задачи нам нужно использовать закон электромагнитной индукции Фарадея. Он гласит, что ЭДС индукции (E) в замкнутом контуре равна изменению магнитного потока (Ф) через этот контур за единицу времени (t).

Формула для ЭДС индукции выглядит так:

E = -N * (dФ/dt)

где:

• E - ЭДС индукции в вольтах (В);
• N - количество витков провода;
• dФ - изменение магнитного потока;
• dt - время изменения потока в секундах (с).

Сначала найдем изменение магнитного потока (dФ). Он определяется как:

dФ = B * S

где:

• B - магнитная индукция в Теслах (Тл);
• S - площадь поперечного сечения в квадратных метрах (м²).

Площадь поперечного сечения S равна 50 см². Переведем в м²:

S = 50 см² = 50 / 10000 = 0,005 м².

Теперь найдем изменение магнитной индукции:

dB = B2 - B1 = 1,1 Тл - 0,1 Тл = 1 Тл.

Теперь подставим это значение в формулу изменения магнитного потока:

dФ = dB * S = 1 Тл * 0,005 м² = 0,005 Вб (вебер).

Теперь, зная dФ, мы можем подставить все известные значения в формулу для ЭДС:

100 В = N * (0,005 Вб / 0,005 с).

Теперь найдем N:

100 В = N * 1 Вб/с.

N = 100 витков.

Таким образом, для обмотки на стальном сердечнике необходимо сделать 100 витков провода.