На сколько изменится магнитный поток, пронизывающий повернутый на 180° виток радиусом 0,2 м в однородном магнитном поле с индукцией 0,3 Тл?
Пошаговое решение:
Пояснение: Магнитный поток представляет собой количество магнитных силовых линий, проходящих через поверхность. Его единицей в системе СИ является Вебер (Вб).
Формула для расчета магнитного потока через виток:
Φ = B * A * cos(θ)
Где:
Φ — магнитный поток (Вб)
B — индукция магнитного поля (Тл)
A — площадь поверхности, охватываемой витком (м²)
θ — угол между вектором индукции магнитного поля и нормалью к поверхности (радианы)
В данной задаче виток повернут на 180°, что означает, что угол между вектором индукции магнитного поля и нормалью к поверхности составляет 180° или π радиан.
Заменяя значения в формулу, получаем:
Φ₂ = B * A * cos(π)
Так как cos(π) = -1, значение магнитного потока можно выразить как:
Φ₂ = -B * A
Таким образом, магнитный поток пронизывающий повернутый на 180° виток изменяется на величину -B * A.
Пример использования: При заданных значениях индукции магнитного поля (B = 0,3 Тл) и площади витка (A = π * (0,2 м)²) рассчитаем изменение магнитного потока.
Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется ознакомиться с понятием магнитного потока, индукцией магнитного поля и формулами, связанными с ними. Также полезно изучить понятие ориентации векторов в пространстве и использование тригонометрии для определения угла.
Практика: Виток радиусом 0,1 м охватывает площадь 0,02 м² и подвергается повороту на 90° в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. Как изменится магнитный поток, пронизывающий виток?