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?
Физика11 классЭлектромагнитная индукцияфизика11 классзамкнутый контурквадратугловая скоростьмагнитное полеиндукцияПериод колебанийамплитудное значениеЭДС индукцииформулырасчетрамкацентрперпендикулярнолинии индукцииравномерное вращение8 см105 рад/с0,03 Тл
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:
Отсюда находим период T:
Подставим известное значение угловой скорости:
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:
где:
Амплитудное значение ЭДС достигается, когда sin(ωt) = 1. Тогда формула для амплитудного значения ЭДС будет:
Площадь A контура (квадрата) равна:
Теперь подставим все известные значения в формулу для амплитудного значения ЭДС:
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.