Содержащая некоторое число витков рамка площадью 400 см2 вращается с частотой 40 Гц в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл. Ось вращения рамки перпендикулярна линиям магнитной индукции. Сколько витков в рамке, если амплитудное значение ЭДС равно 60,3 В?
от

1 Ответ

Дано:
- Площадь рамки S = 400 см² = 400 * 10^(-4) м² = 0.04 м².
- Частота вращения f = 40 Гц.
- Магнитная индукция B = 0,2 Тл.
- Амплитудное значение ЭДС Emax = 60,3 В.

Найти: количество витков в рамке N.

Решение:

1. Формула для расчета амплитудного значения ЭДС в рамке, вращающейся в магнитном поле, выглядит следующим образом:
   Emax = N * B * S * ω,
где ω — угловая скорость.

2. Угловую скорость ω можно найти из частоты f по формуле:
   ω = 2π * f.

   Подставим значение f:
   ω = 2π * 40 = 80π рад/с.

3. Теперь подставим известные значения в формулу для ЭДС и решим относительно N:
   Emax = N * B * S * ω
   60,3 = N * (0,2) * (0,04) * (80π).

4. Упростим уравнение и выразим N:
   60,3 = N * (0,2 * 0,04 * 80π)
   60,3 = N * (0,0064 * π).

5. Выразим N:
   N = 60,3 / (0,0064 * π).

6. Рассчитаем N:
   Приблизительно π ≈ 3,14, тогда:
   N = 60,3 / (0,0064 * 3,14)
   N ≈ 60,3 / 0,02006
   N ≈ 3006,84.

Поскольку количество витков должно быть целым числом, округлим N:
N ≈ 3007 витков.

Ответ:
Количество витков в рамке равно примерно 3007 витков.
от