Дано:
- I - сила тока в проводнике (в А)
- B - магнитная индукция в пространстве вокруг проводника (в Тл)
- Площадь рамки S (в м²)
- Угол между направлением магнитного поля и нормалью к плоскости рамки (в градусах)
Найти: возникновение индукционного тока в рамке при различных движениях.
Решение:
По закону Фарадея, индукционный ток возникает в рамке, если меняется магнитный поток через неё:
Фи = B * S * cos(α),
где Фи - магнитный поток, α - угол между вектором магнитной индукции и нормалью к рамке.
Если магнитный поток меняется, то возникает ЭДС индукции:
E = -dФи/dt.
а) Если рамка поворачивается вокруг оси, проходящей через сторону АС, то площадь, охваченная магнитным полем, не меняется, но меняется угол α. В этом случае будет происходить изменение магнитного потока через рамку, следовательно, индукционный ток возникнет.
б) Если рамка поворачивается вокруг оси, проходящей через сторону CD, то положение рамки в магнитном поле не изменится, и угол α останется постоянным. Таким образом, магнитный поток через рамку не изменится, индукционный ток не возникнет.
в) При поступательном перемещении рамки перпендикулярно плоскости рисунка, площадь рамки, охваченная магнитным полем, изменяется. Это приведет к изменению магнитного потока через рамку, следовательно, индукционный ток возникнет.
г) При поступательном перемещении рамки параллельно проводнику расстояние между рамкой и проводником изменяется, но магнитный поток через рамку не изменяется (если рамка остается в одной плоскости). Таким образом, индукционный ток не возникнет.
Ответ:
а) Индукционный ток возникнет.
б) Индукционный ток не возникнет.
в) Индукционный ток возникнет.
г) Индукционный ток не возникнет.