Дано:
B = 0,8 Тл
ω = 15 рад/с
S = 150 см² = 150*10^-4 м²
φ = 30° = 30*(π/180) рад
Найти:
ε - максимальную ЭДС индукции во вращающейся рамке
Решение:
Максимальная ЭДС индукции в рамке, которая вращается в магнитном поле, обусловлена изменением магнитного потока через площадь рамки. Магнитный поток через площадь S рамки определяется формулой:
Φ = B * S * cos(φ)
Где φ - угол между вектором магнитного поля и нормалью к площади S рамки.
ЭДС индукции выражается как производная изменения потока по времени:
ε = - dΦ/dt = - S * B * d(cos(ωt + φ))/dt
Учитывая, что cos(ωt + φ) = cos(φ)cos(ωt) - sin(φ)sin(ωt), и производная sin(ωt) по времени равна ωcos(ωt), можем переписать выражение для ЭДС индукции:
ε = S * B * ω * sin(φ)
Подставляем известные значения и вычисляем:
ε = 150*10^-4 м² * 0,8 Тл * 15 рад/с * sin(30*(π/180)) ≈ 0,06 В
Ответ:
Максимальная ЭДС индукции во вращающейся рамке составляет примерно 0,06 В.