Задача по физике Катушка с током, состоящая из 100 витков и имеющая диаметр 10 см, помещена в однородное магнитное поле, напряженность которого 4·10⁴ А/м. Катушку поворачивают на 180° за 0,2 с. В начальный момент ее ось была направлена вдоль силовых линий поля. Определить среднее значение эдс индукции, возникающей в катушке.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сначала определим изменение магнитного потока через поверхность катушки при повороте на 180° за 0,2 с.

Магнитный поток через поверхность катушки определяется формулой:
Φ = BAcos(θ),
где B - магнитная индукция, A - площадь поверхности катушки, а θ - угол между направлением магнитной индукции и нормалью к поверхности.

Так как катушка имеет 100 витков, площадь поверхности катушки будет равна S = NA, где N - количество витков и A - площадь сечения катушки. Для кругового сечения площадь выражается как A = π(r^2), где r - радиус катушки.

Таким образом, площадь поверхности катушки:
A = π*(0,05 м)^2 = 0,00785 м².

При начальном положении катушки θ = 0°, а при повороте на 180° θ = 180°. С учетом этого, изменение магнитного потока:
ΔΦ = BA(cos180° - cos0°) = -2BA.

Теперь определим среднее значение эдс индукции, которая возникает в катушке. Эдс индукции связана с изменением магнитного потока законом Фарадея:
ε = -ΔΦ/Δt,
где Δt - время, за которое осуществляется поворот катушки на заданный угол.

Подставим найденное изменение магнитного потока и данные из условия:
ε = -(-2410^4 * 0,00785) / 0,2 = 314 В.

Итак, среднее значение эдс индукции, возникающей в катушке, составляет 314 В.