Чтобы найти индуцированную в витке ЭДС, воспользуемся законом Фарадея о электромагнитной индукции. Он гласит, что индуцированная ЭДС (ε) пропорциональна скорости изменения магнитного потока через виток. Формула для расчёта ЭДС выглядит так:
\[ \varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt} \]
где:
- \( \Phi \) — магнитный поток,
- \( d\Phi \) — изменение магнитного потока,
- \( dt \) — время, за которое произошло это изменение.
Магнитный поток (Φ) через виток можно вычислить по формуле:
\[ \Phi = B \cdot S \]
где:
- \( B \) — магнитная индукция,
- \( S \) — площадь витка.
В данном случае, площадь витка \( S = 2 \, \text{см}^2 = 2 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 \).
Магнитная индукция изменяется от \( B_1 = 0.5 \, \text{Тл} \) до \( B_2 = 0.1 \, \text{Тл} \). Значит, изменение магнитного потока будет:
Находим исходный магнитный поток \( \Phi_1 \) и конечный магнитный поток \( \Phi_2 \):
- \( \Phi_1 = B_1 \cdot S = 0.5 \, \text{Тл} \cdot 2 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 = 1 \times 10^{-4} \, \text{Wb} \)
- \( \Phi_2 = B_2 \cdot S = 0.1 \, \text{Тл} \cdot 2 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 = 2 \times 10^{-5} \, \text{Wb} \)
Находим изменение магнитного потока:
- \( d\Phi = \Phi_2 - \Phi_1 = 2 \times 10^{-5} \, \text{Wb} - 1 \times 10^{-4} \, \text{Wb} = -8 \times 10^{-5} \, \text{Wb} \)
Теперь подставляем значение изменения потока в формулу для ЭДС:
- \( dt = 0.05 \, \text{с} \)
- \( \varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt} = -\frac{-8 \times 10^{-5} \, \text{Wb}}{0.05 \, \text{с}} = \frac{8 \times 10^{-5}}{0.05} = 1.6 \times 10^{-3} \, \text{В} \)
Таким образом, индуцированная в витке ЭДС составляет \( 1.6 \, \text{мВ} \).
