Квадратная рамка со стороной 6,8 см, изготовленная из медной проволоки с площадью сечения 1 мм², находится в однородном маг- нитном поле, ли...
Условие:
Квадратная рамка со стороной 6,8 см, изготовленная из медной проволоки с площадью сечения 1 мм², находится в однородном маг- нитном поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости рамки. Определите силу тока в рамке, если индукция магнитного поля изменяется с постоянной скоростью 50 мТл/с.
Решение:
Для определения силы тока в рамке, необходимо использовать закон электромагнитной индукции Фарадея. Согласно этому закону, электродвижущая сила (ЭДС) индукции в контуре равна производной от магнитного потока, пронизывающего контур, по времени.
Магнитный поток через контур можно выразить как произведение магнитной индукции (В) на площадь контура (S). В данном случае, площадь контура равна стороне квадратной рамки, то есть S = (6,8 см)^2 = 46,24 см^2 = 0,004624 м^2.
Из условия задачи известно, что индукция магнитного поля изменяется со скоростью 50 мТл/с. Так как индукция магнитного поля перпендикулярна плоскости рамки, магнитный поток через контур будет равен произведению индукции магнитного поля на площадь контура, то есть Ф = B * S.
Теперь мы можем выразить ЭДС индукции (ε) как производную магнитного потока по времени: ε = dФ/dt = d(B * S)/dt.
Дифференцируя это выражение, получим: ε = S * dB/dt.
Теперь мы можем выразить силу тока (I) в рамке, используя закон Ома: I = ε / R, где R - сопротивление рамки.
Однако, в условии задачи не указано сопротивление рамки. Если мы предположим, что рамка имеет нулевое сопротивление, то сила тока в рамке будет равна I = ε / R = S * dB/dt / R.
Таким образом, чтобы определить силу тока в рамке, нам необходимо знать сопротивление рамки. Если данное значение неизвестно, то задача не может быть решена без этой информации.
