Для решения задачи о магнитной индукции в соленоиде воспользуемся законом электромагнитной индукции Фарадея, который гласит, что ЭДС индукции (ε) в проводнике равна скорости изменения магнитного потока (Φ) через этот проводник, умноженной на количество витков (N) в соленоиде:
\[ \varepsilon = -N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} \]
где:
- \( \varepsilon \) — ЭДС индукции (в вольтах),
- \( N \) — количество витков провода в соленоиде,
- \( \Delta \Phi \) — изменение магнитного потока (в веберах),
- \( \Delta t \) — время изменения потока (в секундах).
Шаг 1: Найдем изменение магнитного потока
Дано:
- Начальный магнитный поток \( \Phi_1 = 9 \, \text{мВб} = 9 \times 10^{-3} \, \text{Вб} \)
- Конечный магнитный поток \( \Phi_2 = 3 \, \text{мВб} = 3 \times 10^{-3} \, \text{Вб} \)
Изменение магнитного потока вычисляется как:
\[ \Delta \Phi = \Phi_2 - \Phi_1 = 3 \times 10^{-3} \, \text{Вб} - 9 \times 10^{-3} \, \text{Вб} = -6 \times 10^{-3} \, \text{Вб} \]
Шаг 2: Подставим значения в формулу
Количество витков \( N = 300 \), время изменения \( \Delta t = 6 \, \text{мс} = 6 \times 10^{-3} \, \text{с} \).
Теперь подставим все известные значения в формулу для ЭДС индукции:
\[ \varepsilon = -N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} = -300 \frac{-6 \times 10^{-3}}{6 \times 10^{-3}} \]
Шаг 3: Посчитаем
Делаем вычисления:
\[ \varepsilon = -300 \cdot \left(-1\right) = 300 \, \text{В} \]
Ответ
ЭДС индукции в соленоиде равна 300 В.