Задача по физике Катушка радиуса R = 7 см, состоящая из N = 450 витков проволоки, находится в однородном магнитном поле, индукция которого равномерно увели чивается на 0,15 Тл за каждые 0,1 с. Ось катушки составляет с линиями поля угол а = 30°. Найдите величину ЭДС индукции £j, возникающей в рамке.
Для решения данной задачи воспользуемся формулой для ЭДС индукции:
£i = -N * dФ/dt,
где
N - число витков в катушке,
dФ/dt - изменение магнитного потока через площадь катушки в единицу времени.
Магнитный поток Ф через катушку равен:
Ф = B S cos(α),
где
B - магнитная индукция,
S - площадь катушки,
α - угол между векторами магнитной индукции и нормали к площади.
Из условия задачи известно, что B = 0.15 Тл, dБ/dt = 0.15 Тл / 0.1 с = 1.5 Тл/c, R = 7 см = 0.07 м, α = 30°.
Площадь катушки S можно выразить через радиус катушки:
S = π R^2 = π (0.07)^2 = 0.0154 м^2.
Теперь можем вычислить изменение магнитного потока:
dФ/dt = B dS/dt cos(α) = 0.15 0.0154 cos(30°) = 0.001154 Вб/с.
Теперь можем найти значение ЭДС индукции:
£i = -N dФ/dt = -450 0.001154 = -0.519 Вб.
Итак, величина ЭДС индукции, возникающей в катушке, равна 0.519 Вб.