In un campo magnetico uniforme con induzione B=0,35 T

In un campo magnetico uniforme con induzione B=0,35 T, un telaio contenente N=500 spire con area S=50 cm^2 ruota uniformemente con una frequenza n=480 min^-1. L'asse di rotazione giace nel piano del telaio ed è perpendicolare alle linee di induzione. È necessario trovare il massimo DS di induzione che si verifica nel telaio.

Soluzione al problema: innanzitutto determiniamo il flusso magnetico che penetra in un giro del telaio. È noto che il flusso magnetico è uguale al prodotto dell'induzione magnetica per l'area coperta dal contorno della bobina: Φ = BS dove Φ è il flusso magnetico, B è l'induzione magnetica, S è l'area del contorno della bobina .

Poiché nel telaio ci sono N spire, il flusso magnetico del telaio sarà pari a: Φ = NBA dove A è la superficie del telaio coperta dal campo magnetico.

Tenendo conto del fatto che il telaio ruota ad una velocità di ω = 2πn, dove n è la frequenza di rotazione, il flusso magnetico che passa attraverso il telaio cambia nel tempo. Di conseguenza, nel frame appare ?DS di induzione: ε = -dΦ/dt dove ε è ?DS di induzione, dΦ/dt è la variazione del flusso magnetico nel tempo.

La variazione del flusso magnetico è associata a una variazione dell'angolo di rotazione del telaio. Poiché il telaio ruota in modo uniforme, l'angolo di rotazione può essere espresso in termini di tempo t: φ = ωt

Quindi la variazione del flusso magnetico è uguale a: dΦ/dt = d(NBA)/dt = NBA(dφ/dt) dΦ/dt = NBAω

Di conseguenza, ?DS di induzione nel sistema sarà pari a: ε = -NBAω

La massima induzione CC si verifica nel momento in cui il flusso magnetico che passa attraverso il telaio cambia più velocemente. Ciò si verifica nel momento in cui il telaio si trova all'angolo massimo rispetto alle linee del campo magnetico. In questo momento la velocità angolare del telaio raggiunge il suo valore massimo: ωmax = B

Allora la massima induzione DC è pari a: εmax = NBAωmax = NBA B

Sostituendo i valori noti otteniamo: εmax = 500 * 0,35 * 0,5 * 3,14 * 480 / 60 = 183,4 V

Risposta: la massima induzione CC che si verifica nel telaio è 183,4 V.

Descrizione del prodotto

Siamo lieti di presentarti un prodotto digitale che ti aiuterà a imparare la fisica. Questo prodotto contiene materiali sull'argomento "elettromagnetismo", inclusi problemi e soluzioni.

Caratteristiche del prodotto:

• Titolo: ?Elettromagnetismo
• Oggetto: Fisica
• Induzione del campo magnetico: B=0,35 Tesla
• Descrizione: questo prodotto digitale contiene materiali sull'argomento "elettromagnetismo", inclusi problemi e soluzioni. È destinato a chiunque sia interessato alla fisica e voglia approfondire le proprie conoscenze in questo campo.

Lo studio dell'elettromagnetismo ti aiuterà a capire come funzionano i vari dispositivi che sfruttano i fenomeni elettromagnetici, come motori elettrici, generatori, trasformatori e altri. Queste conoscenze possono essere utili anche per attività professionali legate all'elettrotecnica e all'elettronica.

Acquistando questo prodotto digitale, avrai accesso a materiali unici sull'elettromagnetismo che ti aiuteranno ad espandere le tue conoscenze e competenze nel campo della fisica.

Vi presentiamo un prodotto digitale contenente materiali sull'argomento "elettromagnetismo", compreso il problema e la sua soluzione. Il problema considera la rotazione di un telaio con spire in un campo magnetico uniforme con induzione B = 0,35 T e determina il massimo DS di induzione che si verifica nel telaio. Questo prodotto è destinato a chiunque sia interessato alla fisica e desideri approfondire le proprie conoscenze in questo settore. Lo studio dell'elettromagnetismo ti aiuterà a capire come funzionano i vari dispositivi che sfruttano i fenomeni elettromagnetici, come motori elettrici, generatori, trasformatori e altri. Questo prodotto contiene una soluzione dettagliata al problema con una breve registrazione delle condizioni, delle formule e delle leggi utilizzate nella soluzione, la derivazione della formula di calcolo e la risposta. Se hai domande sulla soluzione, puoi contattarci per ricevere assistenza.

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Descrizione del prodotto:

In vendita è un telaio contenente 500 spire con un'area di 50 cm^2, che ruota uniformemente con una frequenza di 480 min^-1 in un campo magnetico uniforme con induzione B = 0,35 Tesla. L'asse di rotazione giace nel piano del telaio ed è perpendicolare alle linee di induzione. Il telaio crea la massima induzione magnetica variabile che può essere utilizzata per generare energia elettrica.

Per determinare il massimo DS di induzione che si verifica nel telaio, è necessario utilizzare la formula per ΔDS di induzione:

E = -N * S * B * w

dove E è la corrente di induzione, N è il numero di spire del telaio, S è l'area di una spira, B è l'induzione del campo magnetico, w è la velocità angolare di rotazione del telaio in rad/s.

Sostituendo i valori noti, otteniamo:

E = -500 * 0,005 * 0,35 * 2π * 480/60

E = -33,02 V

Pertanto, la massima induzione CC che si verifica nel telaio è 33,02 V.

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