In een uniform magnetisch veld met inductie B=0,35 T

In een uniform magnetisch veld met inductie B=0,35 T roteert een frame met N=500 windingen met een oppervlakte S=50 cm^2 uniform met een frequentie n=480 min^-1. De rotatie-as ligt in het vlak van het frame en staat loodrecht op de inductielijnen. Het is noodzakelijk om de maximale DS van inductie te vinden die in het frame optreedt.

Oplossing voor het probleem: Laten we eerst de magnetische flux bepalen die één winding van het frame doordringt. Het is bekend dat de magnetische flux gelijk is aan het product van magnetische inductie en het gebied dat wordt bedekt door de spoelcontour: Φ = BS waarbij Φ de magnetische flux is, B de magnetische inductie is, S het gebied van de spoelcontour is .

Omdat er N windingen in het frame zitten, zal de magnetische flux van het frame gelijk zijn aan: Φ = NBA waarbij A de oppervlakte van het frame is die door het magnetische veld wordt bedekt.

Rekening houdend met het feit dat het frame roteert met een snelheid van ω = 2πn, waarbij n de rotatiefrequentie is, verandert de magnetische flux die door het frame gaat met de tijd. Als resultaat verschijnt ΦDS van inductie in het frame: ε = -dΦ/dt waarbij ε ΦDS van inductie is, dΦ/dt is de verandering in magnetische flux in de loop van de tijd.

De verandering in magnetische flux gaat gepaard met een verandering in de rotatiehoek van het frame. Omdat het frame uniform roteert, kan de rotatiehoek worden uitgedrukt in termen van tijd t: φ = ωt

Dan is de verandering in magnetische flux gelijk aan: dΦ/dt = d(NBA)/dt = NBA(dφ/dt) dΦ/dt = NBAω

Bijgevolg zal ?DS van inductie in het frame gelijk zijn aan: ε = -NBAω

De maximale DC-inductie vindt plaats op het moment dat de magnetische flux die door het frame gaat het snelst verandert. Dit gebeurt op het moment dat het frame een maximale hoek maakt met de magnetische veldinductielijnen. Op dit moment bereikt de hoeksnelheid van het frame zijn maximale waarde: ωmax = B

Dan is de maximale DC-inductie gelijk aan: εmax = NBAωmax = NBA B

Als we de bekende waarden vervangen, krijgen we: εmax = 500 * 0,35 * 0,5 * 3,14 * 480 / 60 = 183,4 V

Antwoord: de maximale DC-inductie die in het frame optreedt is 183,4 V.

Product beschrijving

We laten je graag kennismaken met een digitaal product waarmee je natuurkunde kunt leren. Dit product bevat materialen over het onderwerp "elektromagnetisme", inclusief problemen en oplossingen.

Producteigenschappen:

• Titel: ?elektromagnetisme
• Onderwerp: natuurkunde
• Magnetische veldinductie: B=0,35 Tesla
• Beschrijving: Dit digitale product bevat materialen over het onderwerp "elektromagnetisme", inclusief problemen en oplossingen. Het is bedoeld voor iedereen die geïnteresseerd is in natuurkunde en zijn kennis op dit gebied wil verdiepen.

Door elektromagnetisme te bestuderen, zul je begrijpen hoe verschillende apparaten die gebruik maken van elektromagnetische verschijnselen werken, zoals elektromotoren, generatoren, transformatoren en andere. Deze kennis kan ook nuttig zijn voor professionele activiteiten gerelateerd aan elektrotechniek en elektronica.

Door dit digitale product te kopen, krijgt u toegang tot unieke materialen over elektromagnetisme waarmee u uw kennis en vaardigheden op het gebied van de natuurkunde kunt uitbreiden.

We presenteren u een digitaal product met materiaal over het onderwerp "elektromagnetisme", inclusief het probleem en de oplossing ervan. Het probleem houdt rekening met de rotatie van een frame met windingen in een uniform magnetisch veld met inductie B = 0,35 T en bepaalt de maximale DS van inductie die in het frame optreedt. Dit product is bedoeld voor iedereen die geïnteresseerd is in natuurkunde en zijn kennis op dit gebied wil verdiepen. De studie van elektromagnetisme zal je helpen begrijpen hoe verschillende apparaten die gebruik maken van elektromagnetische verschijnselen werken, zoals elektromotoren, generatoren, transformatoren en andere. Dit product bevat een gedetailleerde oplossing voor het probleem met een kort overzicht van de voorwaarden, formules en wetten die bij de oplossing zijn gebruikt, de afleiding van de berekeningsformule en het antwoord. Als u vragen heeft over de oplossing, kunt u contact met ons opnemen voor hulp.

***

Product beschrijving:

Te koop is een frame met 500 windingen met een oppervlakte van 50 cm^2, dat uniform roteert met een frequentie van 480 min^-1 in een uniform magnetisch veld met inductie B = 0,35 Tesla. De rotatie-as ligt in het vlak van het frame en staat loodrecht op de inductielijnen. Het frame creëert de maximale variabele magnetische inductie die kan worden gebruikt om elektrische energie op te wekken.

Om de maximale DS van inductie die in het frame optreedt te bepalen, is het noodzakelijk om de formule voor ΔDS van inductie te gebruiken:

E = -N * S * B * w

waarbij E de inductiestroom is, N het aantal windingen in het frame is, S het gebied van één winding is, B de magnetische veldinductie is, w de hoeksnelheid van rotatie van het frame in rad/s is.

Als we de bekende waarden vervangen, krijgen we:

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

E = -33,02 V

De maximale DC-inductie die in het frame optreedt, is dus 33,02 V.

***