Какой угол составляют линии магнитной индукции с поверхностью рамки из проволоки с поперечным сечением 250 см³, если магнитный поток равен 87 мВб и магнитная индукция данного однородного магнитного поля равна 4 Тл?
Физика 11 класс Магнитный поток и магнитная индукция
Для решения задачи нам нужно воспользоваться формулой магнитного потока, которая выражается следующим образом:
Ф = B * S * cos(α)
где:
В данной задаче нам известны:
Теперь, чтобы найти площадь поверхности рамки S, мы можем воспользоваться формулой для объема:
V = S * h
где h - высота рамки. Однако в данной задаче нам не требуется знать высоту, так как мы можем выразить площадь через объем. Площадь можно найти, если предположить, что рамка имеет небольшую толщину, и мы можем считать ее площадью:
S = V / h
Однако для данной задачи мы можем просто принять, что S = 250 см² = 250 * 10^-4 м² (поскольку мы не знаем h, но знаем объем и можем использовать его для нахождения S).
Теперь подставим известные значения в формулу магнитного потока:
Ф = B * S * cos(α)
Подставляем значения:
87 * 10^-3 = 4 * (250 * 10^-4) * cos(α)
Теперь упростим уравнение:
87 * 10^-3 = 4 * 0.025 * cos(α)
87 * 10^-3 = 0.1 * cos(α)
Теперь решим уравнение относительно cos(α):
cos(α) = (87 * 10^-3) / 0.1
cos(α) = 0.87
Теперь, чтобы найти угол α, воспользуемся обратной функцией косинуса:
α = cos^(-1)(0.87)
Теперь можно воспользоваться калькулятором для нахождения угла:
α ≈ 29.74°
Таким образом, угол между линиями магнитной индукции и поверхностью рамки составляет приблизительно 29.74 градуса.