Какова максимальная эдс индукции εmax в рамке, если ее площадь равна s = 50 см2, а количество витков n = 100, а также

Какова максимальная эдс индукции εmax в рамке, если ее площадь равна s = 50 см2, а количество витков n = 100, а также она равномерно вращается в однородном магнитном поле (b = 40 мтл), при условии, что ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции, а скорость вращения рамки составляет n = 960 об/мин?
Maksim

Maksim

Для решения этой задачи воспользуемся формулой для электродвижущей силы (ЭДС) индукции, которая выглядит так:

\(\varepsilon = -n \cdot \frac{{d\Phi}}{{dt}}\),

где \(\varepsilon\) - ЭДС индукции, \(n\) - число витков, \(\frac{{d\Phi}}{{dt}}\) - производная магнитного потока по времени.

Для начала найдем изменение магнитного потока \(\Delta\Phi\) через рамку. Магнитный поток через один виток обычно задается формулой:

\(\Phi = B \cdot A\),

где \(B\) - магнитная индукция, \(A\) - площадь рамки.

Так как витков у нас 100, то изменение магнитного потока будет:

\(\Delta\Phi = B \cdot A \cdot n\).

Теперь найдем скорость вращения рамки в радианах в секунду. Для этого нужно знать, что одна оборотная минута (об/мин) равна \(\frac{{2\pi}}{{60}}\) рад/с. Поэтому скорость вращения будет:

\(\omega = \frac{{n \cdot 2\pi}}{{60}}\).

Далее выразим производную магнитного потока по времени через скорость вращения:

\(\frac{{d\Phi}}{{dt}} = \frac{{d(B \cdot A \cdot n)}}{{dt}} = B \cdot A \cdot \frac{{dn}}{{dt}}\).

У нас дана только скорость вращения рамки \(n\), а не его производная, но можно воспользоваться следующим фактом: поскольку рамка вращается равномерно, то \(\frac{{dn}}{{dt}} = 0\). Это означает, что скорость вращения не меняется со временем, и, следовательно, производная равна нулю.

Теперь вставляем все известные значения в формулу для ЭДС индукции:

\(\varepsilon = -n \cdot \frac{{d\Phi}}{{dt}} = -n \cdot B \cdot A \cdot \frac{{dn}}{{dt}} = -n \cdot B \cdot A \cdot 0 = 0\).

Таким образом, максимальная электродвижущая сила (ЭДС) индукции в данной задаче равна нулю.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello