В 120-витковой катушке магнитное поле равномерно возрастало от 0,01 Вб до 0,1 Вб за 2 с. а) Какая электродвижущая сила возникла в катушке? б) Какова сила индукционного тока, если сопротивление катушки 0,9 Ом?
Ответы
а) Для вычисления электродвижущей силы (ЭДС) в катушке можно использовать закон Фарадея:
ЭДС (Е) = -dΦ/dt,
где dΦ/dt - скорость изменения магнитного потока в катушке.
Магнитный поток (Φ) через катушку можно выразить как:
Φ = B * A,
где B - индукция магнитного поля, A - площадь поперечного сечения катушки.
Индукция магнитного поля начальная (B начальная) = 0,01 Вб.
Индукция магнитного поля конечная (B конечная) = 0,1 Вб.
Время (t) = 2 с.
Так как B изменяется равномерно, то можно найти скорость изменения B:
ΔB = B конечная - B начальная = 0,1 Вб - 0,01 Вб = 0,09 Вб.
Скорость изменения B:
ΔB/Δt = 0,09 Вб / 2 с = 0,045 Вб/с.
Теперь можно найти ЭДС:
E = -dΦ/dt = -(B конечная - B начальная)/Δt = -(0,045 Вб/с) = -0,045 В.
Ответ: ЭДС в катушке равна -0,045 В.
б) Чтобы найти силу индукционного тока, используем закон Ома:
U = I * R,
где U - напряжение, I - сила тока, R - сопротивление.
Из предыдущего пункта мы знаем, что ЭДС (U) в катушке равна -0,045 В.
Сопротивление катушки (R) = 0,9 Ом.
Теперь можно найти силу тока (I):
-0,045 В = I * 0,9 Ом.
I = -0,045 В / 0,9 Ом = -0,05 А.
Ответ: Сила индукционного тока равна -0,05 А.