Дано:
B = 20 мТл = 20 * 10^(-3) Т,
S = 20 см² = 20 * 10^(-4) м²,
R = 2 Ом.
Найти:
q - заряд, протекающий по витку при выключении магнитного поля.
Решение:
1. Сначала найдем ЭДС индукции ε, возникающую при выключении магнитного поля. ЭДС индукции определяется по формуле:
ε = - dΦ/dt,
где Φ - магнитный поток, который равен B * S. При выключении поля dB/dt будет равно -B/t, где t - время, за которое поле выключается.
Для простоты предположим, что поле выключается мгновенно (приближение).
2. В этом случае изменение магнитного потока:
Φ = B * S = 20 * 10^(-3) * 20 * 10^(-4) = 4 * 10^(-6) Вб.
3. ЭДС индукции будет равна:
ε = - dΦ/dt.
Поскольку поле выключается мгновенно, можно считать, что dΦ будет равно 4 * 10^(-6) Вб, а dt - очень малым. Однако, для практического расчета нам нужен просто её величина, чтобы использовать формулу для заряда.
4. Заряд q, протекающий по витку, можно найти по формуле:
q = ε * t / R.
Здесь время t у нас не задано, но для мгновенного выключения можно выразить заряд через изменение потока и сопротивление.
Если использовать максимальное значение ЭДС, то:
ε = 4 * 10^(-6) В / dt.
5. Мы можем определить заряд как:
q = Φ / R, так как при мгновенном изменении dt можно предположить, что весь заряд проходит за бесконечно малый промежуток времени.
6. Подставим значения:
q = (4 * 10^(-6) Вб) / (2 Ом) = 2 * 10^(-6) Кл.
Ответ:
Заряд, протекающий по витку при выключении магнитного поля, равен 2 мкКл.