Какова скорость изменения магнитной индукции, если тонкое проволочное кольцо радиусом 20см с сопротивлением 0.16 Ом находится в однородном магнитном поле, линии индукции которого пересекают плоскость кольца под углом 60 градусов, и за 3 секунды в кольце выделяется 555 мкДж теплоты?
Милашка
Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся формулы, связывающие изменение магнитной индукции, поток магнитной индукции и сопротивление проволочного кольца.
Для начала воспользуемся формулой для тепловой энергии, выделяющейся в проволочном кольце:
\[Q = I^2 R t\]
где Q - тепловая энергия, выделяющаяся в проволочном кольце, I - ток, протекающий через кольцо, R - сопротивление проволочного кольца, t - время.
Мы знаем, что тепловая энергия выделяется в проволочном кольце за 3 секунды и равна 555 мкДж. Переведем это в джоули:
\[Q = 555 \times 10^{-6} Дж\]
Теперь нам понадобится формула для связи магнитной индукции и потока магнитной индукции:
\[\Phi = B \cdot A \cdot \cos \theta\]
где \(\Phi\) - поток магнитной индукции, B - магнитная индукция, A - площадь поперечного сечения проволочного кольца, \(\theta\) - угол между линиями индукции магнитного поля и плоскостью кольца.
Для проволочного кольца радиусом 20 см площадь поперечного сечения будет:
\[A = \pi r^2\]
\[A = \pi (0.20)^2\]
\[A = 0.04\pi м^2\]
Запишем формулу изменения магнитной индукции:
\[\Delta B = \frac{\Delta \Phi}{A \cdot \cos \theta}\]
Теперь мы можем подставить значения в формулу:
\[\Delta B = \frac{Q}{A \cdot \cos \theta \cdot t}\]
\[\Delta B = \frac{555 \times 10^{-6} Дж}{0.04\pi м^2 \cdot \cos 60^{\circ} \cdot 3 с}\]
Вычислим это:
\[\Delta B = \frac{555 \times 10^{-6}}{0.04\pi \cdot 0.5 \cdot 3} = \frac{555 \times 10^{-6}}{0.06\pi} \approx 0.03 Тл\]
Таким образом, скорость изменения магнитной индукции равна примерно 0.03 Тл/с.
Для начала воспользуемся формулой для тепловой энергии, выделяющейся в проволочном кольце:
\[Q = I^2 R t\]
где Q - тепловая энергия, выделяющаяся в проволочном кольце, I - ток, протекающий через кольцо, R - сопротивление проволочного кольца, t - время.
Мы знаем, что тепловая энергия выделяется в проволочном кольце за 3 секунды и равна 555 мкДж. Переведем это в джоули:
\[Q = 555 \times 10^{-6} Дж\]
Теперь нам понадобится формула для связи магнитной индукции и потока магнитной индукции:
\[\Phi = B \cdot A \cdot \cos \theta\]
где \(\Phi\) - поток магнитной индукции, B - магнитная индукция, A - площадь поперечного сечения проволочного кольца, \(\theta\) - угол между линиями индукции магнитного поля и плоскостью кольца.
Для проволочного кольца радиусом 20 см площадь поперечного сечения будет:
\[A = \pi r^2\]
\[A = \pi (0.20)^2\]
\[A = 0.04\pi м^2\]
Запишем формулу изменения магнитной индукции:
\[\Delta B = \frac{\Delta \Phi}{A \cdot \cos \theta}\]
Теперь мы можем подставить значения в формулу:
\[\Delta B = \frac{Q}{A \cdot \cos \theta \cdot t}\]
\[\Delta B = \frac{555 \times 10^{-6} Дж}{0.04\pi м^2 \cdot \cos 60^{\circ} \cdot 3 с}\]
Вычислим это:
\[\Delta B = \frac{555 \times 10^{-6}}{0.04\pi \cdot 0.5 \cdot 3} = \frac{555 \times 10^{-6}}{0.06\pi} \approx 0.03 Тл\]
Таким образом, скорость изменения магнитной индукции равна примерно 0.03 Тл/с.
Знаешь ответ?