Σε ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο με επαγωγή Β=0,35 Τ

Σε ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο με επαγωγή Β=0,35 Τ, ένα πλαίσιο που περιέχει N=500 στροφές με εμβαδόν S=50 cm^2 περιστρέφεται ομοιόμορφα με συχνότητα n=480 min^-1. Ο άξονας περιστροφής βρίσκεται στο επίπεδο του πλαισίου και είναι κάθετος στις γραμμές επαγωγής. Είναι απαραίτητο να βρείτε το μέγιστο DS επαγωγής που εμφανίζεται στο πλαίσιο.

Λύση στο πρόβλημα: Αρχικά, ας προσδιορίσουμε τη μαγνητική ροή που διαπερνά μια στροφή του πλαισίου. Είναι γνωστό ότι η μαγνητική ροή είναι ίση με το γινόμενο της μαγνητικής επαγωγής και την περιοχή που καλύπτεται από το περίγραμμα του πηνίου: Φ = BS όπου Φ είναι η μαγνητική ροή, B είναι η μαγνητική επαγωγή, S είναι η περιοχή του περιγράμματος του πηνίου .

Δεδομένου ότι υπάρχουν N στροφές στο πλαίσιο, η μαγνητική ροή του πλαισίου θα είναι ίση με: Φ = NBA όπου A είναι η επιφάνεια του πλαισίου που καλύπτεται από το μαγνητικό πεδίο.

Λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι το πλαίσιο περιστρέφεται με ταχύτητα ω = 2πn, όπου n είναι η συχνότητα περιστροφής, η μαγνητική ροή που διέρχεται από το πλαίσιο αλλάζει με το χρόνο. Ως αποτέλεσμα, το ?DS επαγωγής εμφανίζεται στο πλαίσιο: ε = -dΦ/dt όπου ε είναι ?DS επαγωγής, dΦ/dt είναι η μεταβολή της μαγνητικής ροής με την πάροδο του χρόνου.

Η αλλαγή της μαγνητικής ροής σχετίζεται με μια αλλαγή στη γωνία περιστροφής του πλαισίου. Δεδομένου ότι το πλαίσιο περιστρέφεται ομοιόμορφα, η γωνία περιστροφής μπορεί να εκφραστεί σε σχέση με το χρόνο t: φ = ωt

Τότε η μεταβολή της μαγνητικής ροής είναι ίση με: dΦ/dt = d(NBA)/dt = NBA(dφ/dt) dΦ/dt = NBAω

Κατά συνέπεια, το ?DS επαγωγής στο πλαίσιο θα είναι ίσο με: ε = -NBAω

Η μέγιστη επαγωγή συνεχούς ρεύματος συμβαίνει τη στιγμή που η μαγνητική ροή που διέρχεται από το πλαίσιο αλλάζει ταχύτερα. Αυτό συμβαίνει τη στιγμή που το πλαίσιο βρίσκεται σε μέγιστη γωνία ως προς τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου. Αυτή τη στιγμή, η γωνιακή ταχύτητα του πλαισίου φτάνει τη μέγιστη τιμή της: ωmax = B

Τότε η μέγιστη επαγωγή DC είναι ίση με: εmax = NBAωmax = NBA B

Αντικαθιστώντας τις γνωστές τιμές, παίρνουμε: εmax = 500 * 0,35 * 0,5 * 3,14 * 480 / 60 = 183,4 V

Απάντηση: η μέγιστη επαγωγή DC που εμφανίζεται στο πλαίσιο είναι 183,4 V.

Περιγραφή προϊόντος

Είμαστε στην ευχάριστη θέση να σας παρουσιάσουμε ένα ψηφιακό προϊόν που θα σας βοηθήσει να μάθετε φυσική. Αυτό το προϊόν περιέχει υλικά για το θέμα "ηλεκτρομαγνητισμός", συμπεριλαμβανομένων προβλημάτων και λύσεων.

Χαρακτηριστικά προϊόντος:

• Τίτλος: ?ηλεκτρομαγνητισμός
• Θέμα: Φυσική
• Επαγωγή μαγνητικού πεδίου: B=0,35 Tesla
• Περιγραφή: Αυτό το ψηφιακό προϊόν περιέχει υλικά για το θέμα «ηλεκτρομαγνητισμός», συμπεριλαμβανομένων προβλημάτων και λύσεων. Απευθύνεται σε όποιον ενδιαφέρεται για τη φυσική και θέλει να εμβαθύνει τις γνώσεις του σε αυτόν τον τομέα.

Η μελέτη του ηλεκτρομαγνητισμού θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε πώς λειτουργούν διάφορες συσκευές που χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα, όπως ηλεκτρικοί κινητήρες, γεννήτριες, μετασχηματιστές και άλλα. Αυτή η γνώση μπορεί επίσης να είναι χρήσιμη για επαγγελματικές δραστηριότητες που σχετίζονται με την ηλεκτρική μηχανική και τα ηλεκτρονικά.

Με την αγορά αυτού του ψηφιακού προϊόντος, αποκτάτε πρόσβαση σε μοναδικά υλικά για τον ηλεκτρομαγνητισμό που θα σας βοηθήσουν να επεκτείνετε τις γνώσεις και τις δεξιότητές σας στον τομέα της φυσικής.

Σας παρουσιάζουμε ένα ψηφιακό προϊόν που περιέχει υλικά για το θέμα «ηλεκτρομαγνητισμός», συμπεριλαμβανομένου του προβλήματος και της λύσης του. Το πρόβλημα εξετάζει την περιστροφή ενός πλαισίου με στροφές σε ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο με επαγωγή B = 0,35 T και καθορίζει το μέγιστο DS επαγωγής που εμφανίζεται στο πλαίσιο. Αυτό το προϊόν προορίζεται για όποιον ενδιαφέρεται για τη φυσική και θέλει να εμβαθύνει τις γνώσεις του σε αυτόν τον τομέα. Η μελέτη του ηλεκτρομαγνητισμού θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε πώς λειτουργούν διάφορες συσκευές που χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα, όπως ηλεκτρικοί κινητήρες, γεννήτριες, μετασχηματιστές και άλλα. Αυτό το προϊόν περιέχει μια λεπτομερή λύση στο πρόβλημα με μια σύντομη καταγραφή των συνθηκών, των τύπων και των νόμων που χρησιμοποιούνται στη λύση, την εξαγωγή του τύπου υπολογισμού και την απάντηση. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με τη λύση, μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας για βοήθεια.

***

Περιγραφή προϊόντος:

Πωλείται ένα πλαίσιο που περιέχει 500 στροφές με εμβαδόν 50 cm^2, το οποίο περιστρέφεται ομοιόμορφα με συχνότητα 480 min^-1 σε ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο με επαγωγή B = 0,35 Tesla. Ο άξονας περιστροφής βρίσκεται στο επίπεδο του πλαισίου και είναι κάθετος στις γραμμές επαγωγής. Το πλαίσιο δημιουργεί τη μέγιστη μεταβλητή μαγνητική επαγωγή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Για να προσδιορίσετε το μέγιστο DS επαγωγής που εμφανίζεται στο πλαίσιο, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε τον τύπο για το ΔDS επαγωγής:

E = -N * S * B * w

όπου E είναι το ρεύμα επαγωγής, N είναι ο αριθμός των στροφών στο πλαίσιο, S είναι η περιοχή μιας στροφής, B είναι η επαγωγή του μαγνητικού πεδίου, w είναι η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του πλαισίου σε rad/s.

Αντικαθιστώντας τις γνωστές τιμές, παίρνουμε:

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

E = -33,02 V

Έτσι, η μέγιστη επαγωγή DC που εμφανίζεται στο πλαίσιο είναι 33,02 V.

***