Склад рамки виражений кількістю витків. Модуль індукції змінювався з 0,7 до 0,2 Тл, що викликало індукований заряд 640 мкКл в проводі з загальним опором 25 ом і площею рамки 8 см². Яка кількість витків складає рамку?
Подтвержденное решение:
Пояснение: Для решения данной задачи нам понадобятся законы Фарадея и Ома, а также формула, связывающая модуль индукции, заряд и площадь рамки проволоки.
Используем закон Фарадея, который гласит, что изменение магнитного потока через площадку цепи пропорционально индукованной в этой цепи ЭДС:
ЭДС = -dФ/dt
Предположим, что модуль индукции меняется линейно по времени. Для данной задачи это означает, что выражение «Модуль индукции изменяется с 0,7 до 0,2 Тл» означает, что модуль индукции меняется с максимального значения до минимального значения за определенное время.
Подставим в формулу закона Фарадея полученные значения:
ЭДС = -(B2 — B1)/t
Теперь используем закон Ома для нахождения тока в цепи:
U = I * R
I = U/R
Ток пропорционален индукованной ЭДС:
I = (B2 — B1)/t * R
Для нахождения количества витков N используем формулу, связывающую индукцию, заряд и площадь проволоки:
B = N * A * I
N = B/(A * I)
Подставим полученные значения:
N = (B2 — B1)/t * R / (A * I)
Далее подставляем значения из условия задачи:
N = (0,2 — 0,7)/t * 25 / (8 * 0,00064)
Окончательный ответ: N = -6,25 / t
Пример использования: При линейном изменении модуля индукции с 0,7 до 0,2 Тл за время t, сопротивлением R = 25 ом, площадью рамки A = 8 см² и индукованным зарядом q = 640 мкКл, определите количество витков N рамки.
Совет: Для более легкого понимания задачи, рекомендуется ознакомиться с основами законов Фарадея и Ома, а также формулами, связывающими индукцию, заряд и площадь проволоки. Также обратите внимание на единицы измерения, чтобы правильно провести все вычисления.
Упражнение: Если модуль индукции изменяется линейно от 1 Тл до 0,5 Тл за время 10 секунд, сопротивление рамки составляет 50 ом, площадь рамки равна 10 см², а индукованный заряд составляет 500 мкКл, найдите количество витков N рамки.