Дано:
- индукция магнитного поля B = 0,1 Тл
- площадь рамки S = 10 см² = 10 × 10^-4 м²
- сопротивление рамки R = 2 Ом
- угол поворота рамки Δθ = 180° = π радиан
Найти: заряд Q, который протечёт по рамке.
Решение:
При повороте рамки на 180° изменяется магнитный поток, что вызывает индукцию ЭДС. Используем закон Фарадея для вычисления ЭДС:
ЭДС = - ΔΦ / Δt
Магнитный поток Φ выражается как:
Φ = B × S × cos(θ)
Изменение потока ΔΦ при повороте рамки на 180°:
ΔΦ = B × S × (cos(0°) - cos(180°)) = B × S × (1 - (-1)) = 2 × B × S
ЭДС индукции будет равна:
ЭДС = ΔΦ / Δt
По закону Ома заряд, протекающий через рамку, можно вычислить как:
Q = ЭДС × t / R
Однако, в данной задаче не указано время, поэтому будем использовать стандартное выражение для индукции заряда при повороте рамки на 180°:
Q = (B × S × 2) / R
Подставим значения:
Q = (0,1 × 10 × 10^-4 × 2) / 2 = 0,1 × 10^-3 = 0,1 мкКл
Ответ: заряд, который протечёт по рамке, равен 0,1 мкКл.