Тонкое медное кольцо площадью 100 см2 располажено во внешнем магнитном поле так, что плоскость кольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. За 2 мс магнитная индукция…
Тонкое медное кольцо площадью 100 см2 располажено во внешнем магнитном поле так, что плоскость кольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. За 2 мс магнитная индукция равномерно увеличиваеться от 10 мТл до 20 мТл. Определите модуль ЭДС индукции возникающей при этом.
Для определения ЭДС индукции, возникающей в тонком медном кольце при изменении магнитной индукции, используем закон Фарадея. ЭДС индукции (ε) можно вычислить по формуле:
\[ \varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt} \]
где \(\Phi\) — магнитный поток, который рассчитывается как:
\[ \Phi = B \cdot S \]
где \(B\) — магнитная индукция, а \(S\) — площадь кольца.
- Начальная магнитная индукция: \(B_1 = 10 \, \text{мТл} = 0.01 \, \text{Тл}\)
- Конечная магнитная индукция: \(B_2 = 20 \, \text{мТл} = 0.02 \, \text{Тл}\)
- Площадь кольца: \(S = 100 \, \text{см}^2 = 0.01 \, \text{м}^2\)
- Время изменения магнитной индукции: \(dt = 2 \, \text{мс} = 0.002 \, \text{с}\)
Теперь найдем изменение магнитного потока:
\[ \Delta \Phi = \Phi_2 - \Phi_1 = (B_2 \cdot S) - (B_1 \cdot S) = (B_2 - B_1) \cdot S \]
Подставим значения:
\[ \Delta B = B_2 - B_1 = 0.02 \, \text{Тл} - 0.01 \, \text{Тл} = 0.01 \, \text{Тл} \]
Теперь можем вычислить изменение магнитного потока:
\[ \Delta \Phi = (0.01 \, \text{Тл}) \cdot (0.01 \, \text{м}^2) = 0.0001 \, \text{Вб} \]
Теперь можем найти ЭДС индукции:
\[ \varepsilon = -\frac{\Delta \Phi}{dt} = -\frac{0.0001 \, \text{Вб}}{0.002 \, \text{с}} = -0.05 \, \text{В} \]
Модуль ЭДС индукции составляет:
\[ |\varepsilon| = 0.05 \, \text{В} = 50 \, \text{мВ} \]
Таким образом, модуль ЭДС индукции, возникающей при изменении магнитной индукции, равен 50 мВ.
