2025-04-06 00:02:15
В однородном магнитном поле с индукцией B=0,3 Тл находится обмотка провода, радиус которой R=5 см, а сопротивление равно r=0,02 Ом. Угол между плоскостью обмотки и силовыми линиями индукции составляет φ=45°. Какой заряд q проходит через обмотку при включении магнитного поля?
Физика Университет Электромагнетизм магнитное поле индукция обмотка провода радиус сопротивление угол заряд физика задачи по физике электромагнетизм
2025-04-06 00:02:32
Для решения задачи о зарядe, проходящем через обмотку провода при включении магнитного поля, нам нужно использовать закон Фарадея и закон Ома. Давайте разберем шаги решения.
- Определим электродвижущую силу (ЭДС). ЭДС в контуре, находящемся в магнитном поле, можно определить по формуле:
- ЭДС = B * S * (v * sin(φ)),
- где:
- B - магнитная индукция (в нашем случае 0,3 Тл),
- S - площадь, охватываемая проводником,
- v - скорость перемещения проводника (в данном случае мы можем считать, что она равна 1, так как не указана),
- φ - угол между нормалью к плоскости обмотки и магнитными линиями (в нашем случае 45°).
- Рассчитаем площадь S обмотки:
- Площадь круга S = π * R²,
- где R = 0,05 м (переведем сантиметры в метры).
- Таким образом:
- S = π * (0,05)² = π * 0,0025 ≈ 0,00785 м².
- Теперь подставим значения в формулу для ЭДС:
- ЭДС = 0,3 * 0,00785 * (1 * sin(45°)).
- sin(45°) = √2/2 ≈ 0,707.
- ЭДС ≈ 0,3 * 0,00785 * 0,707 ≈ 0,000166 В.
- Теперь используем закон Ома для нахождения тока I:
- I = ЭДС / r,
- где r = 0,02 Ом.
- Подставляем значения:
- I ≈ 0,000166 / 0,02 ≈ 0,0083 А.
- Теперь найдем заряд q, проходящий через обмотку за время t, используя формулу:
- q = I * t.
- Если время t не указано, то мы можем выразить заряд q через ток и время:
- q = 0,0083 * t.
Таким образом, заряд q, проходящий через обмотку, будет зависеть от времени, в течение которого ток течет через обмотку. Если у вас есть конкретное значение времени, вы можете подставить его в формулу для получения окончательного ответа.
