Какова сила индукционного тока в проводящем кольце радиусом 5 см и сопротивлением 0,3 м в момент времени 2 секунды, если линии индукционного магнитного поля перпендикулярны плоскости кольца?
Zvezdnaya_Galaktika
Чтобы найти силу индукционного тока в проводящем кольце, нам необходимо использовать формулу, связывающую эти параметры. Для этой задачи мы можем использовать закон индукции Фарадея, который гласит:
\[ \text{ЭДС индукции} = -\frac{{d\Phi}}{{dt}} \]
где \(\text{ЭДС индукции}\) представляет собой образующуюся электродвижущую силу, \(d\Phi\) - изменение магнитного потока через площадку.
Мы знаем, что магнитное поле перпендикулярно плоскости кольца, поэтому магнитный поток через кольцо, \(\Phi\), может быть выражен как:
\[\Phi = B \cdot A\]
где \(B\) - магнитная индукция (магнитное поле) и \(A\) - площадь поперечного сечения кольца.
Магнитная индукция, \(B\), в данной задаче не указана, поэтому мы ее не знаем. Однако, мы знаем, что линии магнитного поля перпендикулярны плоскости кольца. В этих условиях, магнитная индукция равна:
\[B = \frac{\mu_0 \cdot I}{2 \cdot R}\]
где
\(\mu_0\) - магнитная постоянная (\(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл/А}\)),
\(I\) - индукционный ток в кольце,
\(R\) - радиус кольца.
Теперь мы можем использовать полученные формулы и известные значения, чтобы решить задачу.
1. Найдем площадь поперечного сечения кольца:
\[A = \pi \cdot R^2 = \pi \cdot (0,05)^2 \approx 0,00785 \, \text{м}^2\]
2. Теперь найдем магнитную индукцию, используя формулу:
\[B = \frac{\mu_0 \cdot I}{2 \cdot R} = \frac{4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл/А} \cdot I}{2 \cdot 0,05 \, \text{м}}\]
3. Изменение магнитного потока, \(d\Phi\), можно записать как:
\[d\Phi = B \cdot dA\]
где \(dA\) - малая площадь поперечного сечения кольца, равная \(A\).
4. Теперь мы можем записать закон индукции Фарадея:
\[\text{ЭДС индукции} = -\frac{{d\Phi}}{{dt}} = -\frac{{B \cdot dA}}{{dt}}\]
заметим, что \(dA\) и \(dt\) оба равны 0, следовательно, имеем:
\[\text{ЭДС индукции} = -B \cdot \frac{{dA}}{{dt}} = -B \cdot 0 = 0\]
5. Мы получили ЭДС индукции равной 0, что означает, что сила индукционного тока в проводящем кольце также должна быть равной 0.
Итак, в данной задаче сила индукционного тока в проводящем кольце в момент времени 2 секунды равна 0.
\[ \text{ЭДС индукции} = -\frac{{d\Phi}}{{dt}} \]
где \(\text{ЭДС индукции}\) представляет собой образующуюся электродвижущую силу, \(d\Phi\) - изменение магнитного потока через площадку.
Мы знаем, что магнитное поле перпендикулярно плоскости кольца, поэтому магнитный поток через кольцо, \(\Phi\), может быть выражен как:
\[\Phi = B \cdot A\]
где \(B\) - магнитная индукция (магнитное поле) и \(A\) - площадь поперечного сечения кольца.
Магнитная индукция, \(B\), в данной задаче не указана, поэтому мы ее не знаем. Однако, мы знаем, что линии магнитного поля перпендикулярны плоскости кольца. В этих условиях, магнитная индукция равна:
\[B = \frac{\mu_0 \cdot I}{2 \cdot R}\]
где
\(\mu_0\) - магнитная постоянная (\(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл/А}\)),
\(I\) - индукционный ток в кольце,
\(R\) - радиус кольца.
Теперь мы можем использовать полученные формулы и известные значения, чтобы решить задачу.
1. Найдем площадь поперечного сечения кольца:
\[A = \pi \cdot R^2 = \pi \cdot (0,05)^2 \approx 0,00785 \, \text{м}^2\]
2. Теперь найдем магнитную индукцию, используя формулу:
\[B = \frac{\mu_0 \cdot I}{2 \cdot R} = \frac{4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл/А} \cdot I}{2 \cdot 0,05 \, \text{м}}\]
3. Изменение магнитного потока, \(d\Phi\), можно записать как:
\[d\Phi = B \cdot dA\]
где \(dA\) - малая площадь поперечного сечения кольца, равная \(A\).
4. Теперь мы можем записать закон индукции Фарадея:
\[\text{ЭДС индукции} = -\frac{{d\Phi}}{{dt}} = -\frac{{B \cdot dA}}{{dt}}\]
заметим, что \(dA\) и \(dt\) оба равны 0, следовательно, имеем:
\[\text{ЭДС индукции} = -B \cdot \frac{{dA}}{{dt}} = -B \cdot 0 = 0\]
5. Мы получили ЭДС индукции равной 0, что означает, что сила индукционного тока в проводящем кольце также должна быть равной 0.
Итак, в данной задаче сила индукционного тока в проводящем кольце в момент времени 2 секунды равна 0.
Знаешь ответ?