В опыте по наблюдению электромагнитной индукции квадратная рамка из одного витка тонкого провода находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости рамки. Индукция…
В опыте по наблюдению электромагнитной индукции квадратная рамка из одного витка тонкого провода находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости рамки. Индукция магнитного поля равномерно возрастает от 0 до максимального значения Вmax за время Т. При этом в рамке возбуждается ЭДС индукции, равная 12 мВ. Какая ЭДС индукции возникнет в рамке, если Т уменьшить в 3 раза, а Вmax уменьшить в 2 раза? Ответ дайте в мВ.
Решение (для физики 11 класса, цель — понять):
Дано: квадратная рамка с одним витком, поток Ф = B S, где S — площадь рамки. Магнитное поле B возрастает линейно за время T от 0 до Bmax. Значение индуктивной ЭДС ε равно по закону Фарадея: ε = - dΦ/dt = - S dB/dt.
Так как B растет линейно за время T, dB/dt = Bmax / T, то модуля ε равна: |ε| = S (Bmax / T).
Изначально ε1 = 12 мВ, поэтому ε1 пропорционально Bmax / T: ε1 ∝ Bmax / T.
Теперь новые условия: T уменьшается в 3 раза (T' = T/3), Bmax уменьшается в 2 раза (Bmax' = Bmax/2). Тогда ε' = S (Bmax' / T') = S [(Bmax/2) / (T/3)] = (3/2) S (Bmax / T) = (3/2) ε1.
Подстановка: ε' = (3/2) × 12 мВ = 18 мВ.
Ответ: 18 мВ. (Знак направления зависит от направления обхода, но по задаче запрашивается величина.)
