Дано:
- Площадь витка S = 1 см² = 1 * 10^(-4) м²
- Сопротивление витка R = 1 мОм = 1 * 10^(-3) Ом
- Скорость изменения магнитной индукции dB/dt = 0,2 Тл/с
- Время t = 5 с
Найти:
Количество теплоты Q, выделившееся в витке за 5 секунд.
Решение:
1. Для начала найдем электродвижущую силу (ЭДС) индукции, которая возникает в витке при изменении магнитной индукции. ЭДС индукции вычисляется по формуле:
ε = -dΦ/dt
где Φ – магнитный поток, который равен:
Φ = B * S.
При изменении магнитной индукции:
dΦ/dt = S * (dB/dt).
Подставляем известные значения:
dΦ/dt = 1 * 10^(-4) * 0,2 = 2 * 10^(-5) Вебер/с.
Таким образом, ЭДС индукции:
ε = 2 * 10^(-5) В.
2. Теперь находим силу тока в витке, используя закон Ома:
I = ε / R.
Подставляем известные значения:
I = 2 * 10^(-5) / 1 * 10^(-3) = 0,02 А.
3. Количество теплоты, выделившееся в витке, можно найти по формуле:
Q = I² * R * t.
Подставляем известные значения:
Q = (0,02)² * 1 * 10^(-3) * 5 = 4 * 10^(-7) * 5 = 2 * 10^(-6) Дж.
Ответ:
Количество теплоты, выделившееся в витке за 5 секунд, равно 2 * 10^(-6) Дж.