Вопрос:

На рисунке приведен график зависимости модуля индукции В магнитного поля от времени t. В это поле перпендикулярно линиям магнитной индукции помещен проводящий прямоугольный контур сопротивлением R = 0,25 Ом. Длина прямоугольника равна 5 см, а ширина — 2 см. Найдите величину индукционного тока, протекающего по этому контуру в интервале времени от 5 с до 9 с. Ответ выразите в миллиамперах.

Ответ:

Краткое пояснение: Сначала найдем изменение магнитной индукции, затем ЭДС индукции и, наконец, силу индукционного тока.


Для решения задачи нам понадобятся следующие формулы:




  • Площадь прямоугольника: \[ S = a \cdot b \]

  • Изменение магнитного потока: \[ \Delta\Phi = \Delta B \cdot S \]

  • ЭДС индукции: \[ \varepsilon = -\frac{\Delta\Phi}{\Delta t} \]

  • Закон Ома: \[ I = \frac{\varepsilon}{R} \]



Решение:





  1. Найдем площадь прямоугольника:


    \[ S = 0.05 \text{ м} \cdot 0.02 \text{ м} = 0.001 \text{ м}^2 \]


  2. Определим изменение магнитной индукции в интервале времени от 5 с до 9 с:


    Из графика видно, что в момент времени 5 с, B = 0.5 Тл, а в момент времени 9 с, B = 0 Тл. Следовательно:


    \[ \Delta B = B_\text{конеч} - B_\text{нач} = 0 - 0.5 = -0.5 \text{ Тл} \]


  3. Найдем изменение магнитного потока:


    \[ \Delta\Phi = -0.5 \text{ Тл} \cdot 0.001 \text{ м}^2 = -0.0005 \text{ Вб} \]


  4. Определим ЭДС индукции:


    \[ \Delta t = 9 \text{ с} - 5 \text{ с} = 4 \text{ с} \]
    \[ \varepsilon = -\frac{-0.0005 \text{ Вб}}{4 \text{ с}} = 0.000125 \text{ В} \]


  5. Найдем силу индукционного тока:


    \[ I = \frac{0.000125 \text{ В}}{0.25 \text{ Ом}} = 0.0005 \text{ А} \]


  6. Переведем в миллиамперы:


    \[ I = 0.0005 \text{ A} = 0.5 \text{ мА} \]



Ответ: 0.5 мА



Проверка за 10 секунд: Убедись, что ты правильно определил изменение магнитной индукции и не забыл перевести амперы в миллиамперы.




Уровень эксперт: Обрати внимание, что знак минус в формуле ЭДС индукции указывает на направление тока, а не на его величину. Величина тока всегда положительна.


Подать жалобу Правообладателю

Похожие