дано:
длина стороны рамки a = 20 см = 0,2 м,
сопротивление рамки R = 0,03 Ом,
скорость уменьшения магнитной индукции dB/dt = -0,6 Тл/с,
время t = 2 с.
найти:
количество теплоты Q, выделившееся в рамке за 2 с.
решение:
1. Сначала найдем площадь рамки S:
S = a^2 = (0,2 м)² = 0,04 м².
2. Теперь определим изменение магнитного потока Ф через рамку при изменении магнитной индукции. Магнитный поток вычисляется как:
Ф = B * S.
При уменьшении магнитной индукции на единицу времени изменение магнитного потока будет выражаться через скорость изменения индукции:
dФ/dt = S * (dB/dt).
Подставим известные значения:
dФ/dt = 0,04 * (-0,6) = -0,024 Вб/с.
3. Вычислим ЭДС индукции ε в рамке, используя полученное значение изменения магнитного потока:
ε = - dФ/dt = 0,024 В.
4. Найдем силу тока I в рамке по закону Ома:
I = ε / R = 0,024 / 0,03 = 0,8 А.
5. Теперь рассчитаем количество теплоты Q, выделившейся в рамке. Количество теплоты можно определить по формуле:
Q = I² * R * t.
Подставим значения:
Q = (0,8)² * 0,03 * 2 = 0,64 * 0,03 * 2 = 0,0384 Дж.
ответ:
Количество теплоты, выделившееся в рамке за 2 с, равно 0,0384 Дж.