Кольцо из сверхпроводника площадью 100 см 2 имеет индуктивность 5 мГн. При помещении кольца в однородное магнитное поле с индукцией 1 Тл, перпендикулярное плоскости кольца, в нём возбуждается индукционный ток. Определить силу индукционного тока в кольце.
от

1 Ответ

Дано:  
Площадь кольца S = 100 см² = 100 * 10^(-4) м² = 0.01 м²,  
Индуктивность кольца L = 5 мГн = 5 * 10^(-3) Гн,  
Индукция магнитного поля B = 1 Тл.  

Необходимо найти силу индукционного тока в кольце.

Решение:

1. Сначала найдем изменение магнитного потока, которое вызывает индукционный ток. Изменение магнитного потока связано с изменением магнитной индукции, и это изменение можно выразить через форму:
   ΔΦ = B * S
   Где B — магнитная индукция, S — площадь кольца.

   Подставляем значения:
   ΔΦ = 1 * 0.01 = 0.01 Вб (вебер).

2. Для возбуждения индукционного тока нужно учитывать скорость изменения магнитного потока. Предположим, что изменение потока происходит за единицу времени (если не указано другое). Тогда индуцированное напряжение (по закону Фарадея) будет равно:
   U = -L * (LI / Δt)
   Где L — индуктивность кольца, ΔI — изменение тока, Δt — время изменения потока.

   Напряжение также можно выразить через изменение магнитного потока:
   U = - ΔΦ / Δt

   Приравниваем оба выражения для напряжения:
   -L * (ΔI / Δt) = - ΔΦ / Δt

   Сокращаем Δt и получаем:
   L * ΔI = ΔΦ
   ΔI = ΔΦ / L

3. Подставляем известные значения:
   ΔI = 0.01 / (5 * 10^(-3)) = 2 А

Ответ: сила индукционного тока в кольце равна 2 А.
от