Проводной виток радиусом r=4 см, который имеет сопротивление R=0,01 Ом, находится в однородном магнитном поле с индукцией B=0,04 Тл. Плоскость рамки составляет угол α=30 с линиями индукции поля. Какое количество электричества Q пройдет по витку, если магнитное поле исчезнет?
Тонкий медный провод сопротивлением 1 Ом и длиной 40 см согнули в виде квадрата и поместили в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл так, чтобы его плоскость была перпендикулярна линиям индукции поля. Определите заряд, протекающий по проводу, когда квадрат распрямляют в линию, держа его за противоположные вершины.
Дано:
R = 1 Ом
L = 40 см = 0,40 м
B = 0,2 Тл
q - ?
1)
Длина стороны квадрата:
a = L / 4 = 0,40 / 4 = 0,10 м
Площадь квадрата:
S₀ = a² = 0,10² = 0,01 м²
После того как квадрат распрямили, то площадь равна нулю.
Заряд по витку равен 2,6 милликулона
Объяснение:
Проводной виток радиусом r=4 см, который имеет сопротивление R=0,01 Ом, находится в однородном магнитном поле с индукцией B=0,04 Тл. Плоскость рамки составляет угол α=30 с линиями индукции поля. Какое количество электричества Q пройдет по витку, если магнитное поле исчезнет?
Дано:
r = 4 см = 0,04 м
R = 0,01 Ом
B₀ = 0,04 Тл
α = 30°
B = 0
Q - ?
1)
Находим площадь сечения витка:
S = π·R² = 3,14·0,04² ≈ 5·10⁻³ м²
2)
ЭДС = (B₀ - B)·S·sin α / Δt = (0,04 - 0)·5·10⁻³·0,5 / Δt = 0,1·10⁻³/ Δt
3)
Сила тока:
I = ЭДС / R = 0,1·10⁻³ / (0,01·Δt) = 0,01 / Δt (1)
Но:
I = Q / Δt (2)
Приравняв (2) и (1), получаем величину заряда:
Q = 0,010 Кл или 10 мКл
Объяснение:
Тонкий медный провод сопротивлением 1 Ом и длиной 40 см согнули в виде квадрата и поместили в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл так, чтобы его плоскость была перпендикулярна линиям индукции поля. Определите заряд, протекающий по проводу, когда квадрат распрямляют в линию, держа его за противоположные вершины.
Дано:
R = 1 Ом
L = 40 см = 0,40 м
B = 0,2 Тл
q - ?
1)
Длина стороны квадрата:
a = L / 4 = 0,40 / 4 = 0,10 м
Площадь квадрата:
S₀ = a² = 0,10² = 0,01 м²
После того как квадрат распрямили, то площадь равна нулю.
Изменение площади:
ΔS = 0,01 м²
2)
По закону э/м индукции:
ЭДС = B·ΔS / Δt (1)
Но:
ЭДС = I·R
Учтем, что I = q / Δt
ЭДС = q·R / Δt (2)
3)
Приравняем (2) и (1):
q·R / Δt = B·ΔS / Δt
q·R = B·ΔS
Величина заряда:
q = B·ΔS / R
q = 0,2·0,01 / 1 = 0,002 Кл или q = 2 мКл