Рамка из проволоки сопротивлением 0.01 Ом равномерно вращается в равномерном магнитном поле, у которого индукция равна 0.05 Тл. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. площадь рамки - 100см2. Определите какой заряд пройдет через рамку за время ее поворота на угол 30-и градусов (от 0 до 30 градусов).

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим момент инерции рамки относительно ее оси вращения. Так как рамка имеет форму квадрата и лежит в плоскости xy, то можно использовать формулу для момента инерции квадрата:

I = (1/6) m a^2

Где m - масса рамки, a - сторона квадрата (корень из площади 100 см^2).

Так как масса рамки не указана, то мы не можем определить момент инерции рамки. Однако, допустим, что масса рамки невелика и ее можно пренебречь. В этом случае момент инерции рамки равен нулю.

Запишем закон Фарадея для рамки:

ε = -dФ/dt

где ε - ЭДС индукции, Ф - магнитный поток, зависящий от угла поворота, t - время.

Для рамки вращающейся в однородном магнитном поле магнитный поток можно вычислить по формуле:

Φ = B A cos(θ)

где B - магнитная индукция, А - площадь рамки, θ - угол между магнитным полем и нормалью к плоскости рамки.

Подставляем данные в формулу:

Φ = 0.05 100 см^2 cos(30 градусов) = 0.05 100 см^2 (√3/2) ≈ 2.5 Вб.

Теперь можем найти изменение потока за время поворота на угол 30 градусов:

ΔΦ = 2.5 - 0 = 2.5 Вб

Используем закон Фарадея для нахождения заряда:

ε = -dΦ/dt = -ΔΦ/Δt

где Δt - время поворота рамки на угол 30 градусов.

Получаем:

-Δt = -2.5 / ε

Теперь если бы нам были даны значения электрической постоянной рамки, мы могли бы найти заряд. Таким образом, нам не хватает информации для точного решения задачи.