В однородном магнитном поле находится квадратная проволочная рамка со стороной 10 см. Сопротивление рамки 0,2 Ом, плоскость рамки перпендикулярна вектору магнитной индукции. За 5 с магнитная индукция внешнего поля равномерно увеличилась от 0,5 Тл до 2,5 Тл.
а) Насколько увеличился магнитный поток через рамку за 5 с?
б) Чему равен модуль ЭДС индукции?
в) Чему равна сила индукционного тока в рамке?
от

1 Ответ

дано:  
сторона рамки a = 0,1 м (10 см),  
сопротивление рамки R = 0,2 Ом,  
начальная магнитная индукция B1 = 0,5 Тл,  
конечная магнитная индукция B2 = 2,5 Тл,  
время t = 5 с.

найти:  
а) изменение магнитного потока через рамку ΔΦ,  
б) модуль ЭДС индукции ε,  
в) силу индукционного тока I.

решение:

а) Магнитный поток Φ через рамку рассчитывается по формуле:
Φ = B * S,
где S - площадь рамки.

Площадь рамки S = a² = (0,1)² = 0,01 м².

Начальный магнитный поток:
Φ1 = B1 * S = 0,5 * 0,01 = 0,005 Вб.

Конечный магнитный поток:
Φ2 = B2 * S = 2,5 * 0,01 = 0,025 Вб.

Изменение магнитного потока:
ΔΦ = Φ2 - Φ1 = 0,025 - 0,005 = 0,02 Вб.

б) Модуль ЭДС индукции ε определяется по закону Фарадея:
ε = - ΔΦ / Δt,
где Δt - время изменения потока.
ε = - (0,02) / 5 = -0,004 В = 0,004 В (модуль).

в) Сила индукционного тока I рассчитывается по закону Ома:
I = ε / R.
I = 0,004 / 0,2 = 0,02 А.

ответ:  
а) изменение магнитного потока ΔΦ = 0,02 Вб.  
б) модуль ЭДС индукции ε = 0,004 В.  
в) сила индукционного тока I = 0,02 А.
от