В еднородно магнитно поле с индукция B=0,35 T

В еднородно магнитно поле с индукция B=0,35 T рамка, съдържаща N=500 навивки с площ S=50 cm^2, се върти равномерно с честота n=480 min^-1. Оста на въртене лежи в равнината на рамката и е перпендикулярна на индукционните линии. Необходимо е да се намери максималната DS на индукция, която възниква в рамката.

Решение на проблема: Първо, нека определим магнитния поток, който прониква през едно завъртане на рамката. Известно е, че магнитният поток е равен на произведението на магнитната индукция и площта, покрита от контура на намотката: Φ = BS, където Φ е магнитният поток, B е магнитната индукция, S е площта на контура на намотката .

Тъй като в рамката има N завъртания, магнитният поток на рамката ще бъде равен на: Φ = NBA, където A е повърхността на рамката, покрита от магнитното поле.

Като се вземе предвид фактът, че рамката се върти със скорост ω = 2πn, където n е честотата на въртене, магнитният поток, преминаващ през рамката, се променя с времето. В резултат на това в рамката се появява ?DS на индукция: ε = -dΦ/dt, където ε е ?DS на индукция, dΦ/dt е промяната в магнитния поток във времето.

Промяната в магнитния поток е свързана с промяна в ъгъла на въртене на рамката. Тъй като рамката се върти равномерно, ъгълът на въртене може да се изрази като време t: φ = ωt

Тогава промяната в магнитния поток е равна на: dΦ/dt = d(NBA)/dt = NBA(dφ/dt) dΦ/dt = NBAω

Следователно, ?DS на индукция в рамката ще бъде равно на: ε = -NBAω

Максималната DC индукция възниква в момента, когато магнитният поток, преминаващ през рамката, се променя най-бързо. Това се случва в момента, когато рамката е под максимален ъгъл спрямо линиите на магнитното поле. В този момент ъгловата скорост на рамката достига максималната си стойност: ωmax = B

Тогава максималната DC индукция е равна на: εmax = NBAωmax = NBA B

Замествайки известните стойности, получаваме: εmax = 500 * 0,35 * 0,5 * 3,14 * 480 / 60 = 183,4 V

Отговор: максималната DC индукция, възникваща в рамката, е 183,4 V.

Описание продукта

Имаме удоволствието да ви представим дигитален продукт, който ще ви помогне да научите физика. Този продукт съдържа материали по темата "електромагнетизъм", включително проблеми и решения.

Характеристики на продукта:

• Заглавие: ?Електромагнетизъм
• Тематика: Физика
• Индукция на магнитното поле: B=0,35 Tesla
• Описание: Този цифров продукт съдържа материали по темата "електромагнетизъм", включително проблеми и решения. Предназначен е за всеки, който се интересува от физика и иска да задълбочи познанията си в тази област.

Изучаването на електромагнетизма ще ви помогне да разберете как работят различни устройства, които използват електромагнитни явления, като електрически двигатели, генератори, трансформатори и други. Тези знания могат да бъдат полезни и за професионални дейности, свързани с електротехниката и електрониката.

Със закупуването на този дигитален продукт вие получавате достъп до уникални материали за електромагнетизма, които ще ви помогнат да разширите знанията и уменията си в областта на физиката.

Представяме ви дигитален продукт, съдържащ материали по темата "електромагнетизъм", включително проблема и неговото решение. Задачата разглежда въртенето на рамка със завои в еднородно магнитно поле с индукция B = 0,35 T и определя максималната DS на индукция, която възниква в рамката. Този продукт е предназначен за всеки, който се интересува от физика и иска да задълбочи познанията си в тази област. Изучаването на електромагнетизма ще ви помогне да разберете как работят различни устройства, които използват електромагнитни явления, като електрически двигатели, генератори, трансформатори и други. Този продукт съдържа подробно решение на задачата с кратък запис на условията, формулите и законите, използвани в решението, извеждането на формулата за изчисление и отговора. Ако имате въпроси относно решението, можете да се свържете с нас за помощ.

***

Описание на продукта:

Продава се рамка, съдържаща 500 навивки с площ 50 cm^2, която се върти равномерно с честота 480 min^-1 в еднородно магнитно поле с индукция B = 0,35 Tesla. Оста на въртене лежи в равнината на рамката и е перпендикулярна на индукционните линии. Рамката създава максималната променлива магнитна индукция, която може да се използва за генериране на електрическа енергия.

За да се определи максималната DS на индукция, възникваща в рамката, е необходимо да се използва формулата за ΔDS на индукция:

E = -N * S * B * w

където E е индукционният ток, N е броят на оборотите в рамката, S е площта на един оборот, B е индукцията на магнитното поле, w е ъгловата скорост на въртене на рамката в rad/s.

Замествайки известните стойности, получаваме:

E = -500 * 0,005 * 0,35 * 2π * 480 / 60

E = -33,02 В

Така максималната DC индукция, възникваща в рамката, е 33,02 V.

***