V rovnoměrném magnetickém poli s indukcí B=0,35T

V rovnoměrném magnetickém poli s indukcí B=0,35 T se rám obsahující N=500 závitů o ploše S=50 cm^2 otáčí rovnoměrně s frekvencí n=480 min^-1. Osa rotace leží v rovině rámu a je kolmá na indukční čáry. Je potřeba najít maximální DS indukce, která se v rámu vyskytuje.

Řešení problému: Nejprve určíme magnetický tok, který proniká jednou otáčkou rámu. Je známo, že magnetický tok se rovná součinu magnetické indukce a oblasti pokryté obrysem cívky: Φ = BS kde Φ je magnetický tok, B je magnetický tok, S je plocha obrysu cívky .

Protože v rámu je N závitů, magnetický tok rámu se bude rovnat: Φ = NBA kde A je povrchová plocha rámu pokrytá magnetickým polem.

Vezmeme-li v úvahu skutečnost, že se rám otáčí rychlostí ω = 2πn, kde n je frekvence otáčení, mění se magnetický tok procházející rámem s časem. V důsledku toho se v rámci objeví ?DS indukce: ε = -dΦ/dt kde ε je ?DS indukce, dΦ/dt je změna magnetického toku v čase.

Změna magnetického toku je spojena se změnou úhlu natočení rámu. Protože se rám otáčí rovnoměrně, lze úhel natočení vyjádřit v čase t: φ = ωt

Pak je změna magnetického toku rovna: dΦ/dt = d(NBA)/dt = NBA(dφ/dt) dΦ/dt = NBAω

V důsledku toho se ?DS indukce v rámci bude rovnat: ε = -NBAω

K maximální stejnosměrné indukci dochází v okamžiku, kdy se magnetický tok procházející rámem mění nejrychleji. K tomu dochází v okamžiku, kdy je rám v maximálním úhlu k siločarám magnetického pole. V tomto okamžiku dosáhne úhlová rychlost rámu své maximální hodnoty: ωmax = B

Pak je maximální stejnosměrná indukce rovna: εmax = NBAωmax = NBA B

Dosazením známých hodnot získáme: εmax = 500 * 0,35 * 0,5 * 3,14 * 480 / 60 = 183,4 V

Odpověď: maximální stejnosměrná indukce vyskytující se v rámu je 183,4 V.

Popis výrobku

Jsme rádi, že vám můžeme představit digitální produkt, který vám pomůže naučit se fyziku. Tento produkt obsahuje materiály na téma "elektromagnetismus", včetně problémů a řešení.

Vlastnosti produktu:

• Název: ?elektromagnetismus
• Předmět: Fyzika
• Indukce magnetického pole: B=0,35 Tesla
• Popis: Tento digitální produkt obsahuje materiály na téma "elektromagnetismus", včetně problémů a řešení. Je určena všem, kteří se zajímají o fyziku a chtějí si prohloubit své znalosti v této oblasti.

Studium elektromagnetismu vám pomůže pochopit, jak fungují různá zařízení využívající elektromagnetické jevy, jako jsou elektromotory, generátory, transformátory a další. Tyto znalosti mohou být užitečné i pro odborné činnosti související s elektrotechnikou a elektronikou.

Zakoupením tohoto digitálního produktu získáte přístup k unikátním materiálům na téma „elektromagnetismus“, které vám pomohou rozšířit vaše znalosti a dovednosti v oblasti fyziky.

Představujeme Vám digitální produkt obsahující materiály na téma "elektromagnetismus" včetně problému a jeho řešení. Úloha uvažuje rotaci rámu se závity v rovnoměrném magnetickém poli s indukcí B = 0,35 T a určuje maximální DS indukce, která se v rámu vyskytuje. Tento produkt je určen pro každého, kdo se zajímá o fyziku a chce si prohloubit své znalosti v této oblasti. Studium elektromagnetismu vám pomůže pochopit, jak fungují různá zařízení využívající elektromagnetické jevy, jako jsou elektromotory, generátory, transformátory a další. Tento produkt obsahuje podrobné řešení úlohy se stručným záznamem podmínek, vzorců a zákonitostí použitých při řešení, odvození kalkulačního vzorce a odpověď. Máte-li jakékoli dotazy k řešení, můžete nás kontaktovat s žádostí o pomoc.

***

Popis výrobku:

Prodám rám obsahující 500 závitů o ploše 50 cm^2, který se otáčí rovnoměrně s frekvencí 480 min^-1 v rovnoměrném magnetickém poli s indukcí B = 0,35 Tesla. Osa rotace leží v rovině rámu a je kolmá na indukční čáry. Rám vytváří maximální proměnnou magnetickou indukci, kterou lze využít k výrobě elektrické energie.

Pro určení maximální DS indukce vyskytující se v rámci je nutné použít vzorec pro ΔDS indukce:

E = -N*S*B*w

kde E je indukční proud, N je počet závitů v rámu, S je plocha jedné otáčky, B je indukce magnetického pole, w je úhlová rychlost otáčení rámu v rad/s.

Dosazením známých hodnot dostaneme:

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

E = -33,02 V

Maximální stejnosměrná indukce vyskytující se v rámu je tedy 33,02 V.

***