Вопрос: Замкнутый контур в виде квадрата со стороной а, равной 8 см, равномерно вращается с угловой скоростью w-105 рад/с в однородном магнитном поле с индукцией В-0,03 Тл. Ось вращения проходит через центр рамки перпендикулярно линиям индукции магнитного поля. Как найти период колебаний и амплитудное значение ЭДС индукции?

Физика 11 класс Электромагнитная индукция физика 11 класс замкнутый контур квадрат угловая скорость магнитное поле индукция Период колебаний амплитудное значение ЭДС индукции формулы расчет рамка центр перпендикулярно линии индукции равномерное вращение 8 см 105 рад/с 0,03 Тл Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно найти два параметра: период колебаний и амплитудное значение ЭДС индукции в замкнутом контуре.

1. Период колебаний

Период колебаний - это время, за которое контур совершает полный оборот. Он связан с угловой скоростью вращения. Формула для нахождения периода колебаний T через угловую скорость ω (омега) выглядит следующим образом:

• ω = 2π/T

Отсюда находим период T:

• T = 2π/ω

Подставим известное значение угловой скорости:

• ω = 105 рад/с

• T = 2π/105 ≈ 0.0598 секунд

Таким образом, период колебаний составляет приблизительно 0.0598 секунд.

2. Амплитудное значение ЭДС индукции

ЭДС индукции в контуре, вращающемся в магнитном поле, определяется по формуле:

• ε = B * A * ω * sin(ωt)

где:

• ε - ЭДС индукции,
• B - магнитная индукция,
• A - площадь контура,
• ω - угловая скорость,
• t - время,
• sin(ωt) - синус угла между нормалью к плоскости контура и направлением магнитного поля.

Амплитудное значение ЭДС достигается, когда sin(ωt) = 1. Тогда формула для амплитудного значения ЭДС будет:

• ε_max = B * A * ω

Площадь A контура (квадрата) равна:

• A = a² = (0.08 м)² = 0.0064 м²

Теперь подставим все известные значения в формулу для амплитудного значения ЭДС:

• ε_max = 0.03 Тл * 0.0064 м² * 105 рад/с
• ε_max = 0.02016 В

Таким образом, амплитудное значение ЭДС индукции составляет 0.02016 В.

В итоге, мы нашли, что период колебаний равен приблизительно 0.0598 секунд, а амплитудное значение ЭДС индукции составляет 0.02016 В.