Рамка площадью S = 200 см² находится в однородном магнитном поле с индукцией B = 40 мТл, при этом линии магнитной индукции поля перпендикулярны плоскости рамки. Какое значение ЭДС индукции возникает при выключении поля за время Δt = 2 с, если величина вектора магнитной индукции зависит от времени линейно? Ответ нужно выразить в мкВ, округлив до целых.
Физика 11 класс Электромагнитная индукция ЭДС индукции магнитное поле рамка площадь индукция время мкВ физика 11 класс Новый
Для решения этой задачи мы будем использовать закон Фарадея для электромагнитной индукции, который гласит, что ЭДС индукции (ε) в замкнутом контуре равна скорости изменения магнитного потока (Φ) через этот контур. Формула для ЭДС выглядит следующим образом:
ε = -dΦ/dt
Где:
Теперь давайте найдем магнитный поток. Он определяется как:
Φ = B * S
Где:
Дано:
Сначала найдем начальный магнитный поток (Φ1) при B = 0.04 Тл:
Φ1 = B * S = 0.04 Тл * 0.02 м² = 0.0008 Вб.
При выключении магнитного поля индукция B становится равной 0 Тл, следовательно, конечный магнитный поток (Φ2) будет:
Φ2 = 0 Тл * 0.02 м² = 0 Вб.
Теперь найдем изменение магнитного потока (dΦ):
dΦ = Φ2 - Φ1 = 0 Вб - 0.0008 Вб = -0.0008 Вб.
Теперь подставим это значение в формулу для ЭДС:
ε = -dΦ/dt = -(-0.0008 Вб) / 2 с = 0.0004 В.
Теперь переведем это значение в микровольты (мкВ):
1 В = 1,000,000 мкВ, следовательно, 0.0004 В = 0.0004 * 1,000,000 мкВ = 400 мкВ.
Таким образом, округляя до целых, получаем:
ЭДС индукции составляет 400 мкВ.