I et jevnt magnetfelt med induksjon B=0,35 T

I et jevnt magnetfelt med induksjon B=0,35 T, roterer en ramme som inneholder N=500 omdreininger med et areal S=50 cm^2 jevnt med en frekvens n=480 min^-1. Rotasjonsaksen ligger i rammens plan og er vinkelrett på induksjonslinjene. Det er nødvendig å finne den maksimale DS for induksjon som oppstår i rammen.

Løsning på problemet: La oss først bestemme den magnetiske fluksen som trenger gjennom en omdreining av rammen. Det er kjent at den magnetiske fluksen er lik produktet av magnetisk induksjon og området dekket av spolekonturen: Φ = BS hvor Φ er den magnetiske fluksen, B er den magnetiske induksjonen, S er arealet av spolekonturen .

Siden det er N svinger i rammen, vil den magnetiske fluksen til rammen være lik: Φ = NBA hvor A er overflatearealet til rammen dekket av magnetfeltet.

Når man tar i betraktning det faktum at rammen roterer med en hastighet på ω = 2πn, hvor n er rotasjonsfrekvensen, endres den magnetiske fluksen som går gjennom rammen med tiden. Som et resultat vises ?DS av induksjon i rammen: ε = -dΦ/dt hvor ε er ?DS av induksjon, dΦ/dt er endringen i magnetisk fluks over tid.

Endringen i magnetisk fluks er assosiert med en endring i rotasjonsvinkelen til rammen. Siden rammen roterer jevnt, kan rotasjonsvinkelen uttrykkes i form av tid t: φ = ωt

Da er endringen i magnetisk fluks lik: dΦ/dt = d(NBA)/dt = NBA(dφ/dt) dΦ/dt = NBAω

Følgelig vil ?DS av induksjon i rammen være lik: ε = -NBAω

Den maksimale DC-induksjonen skjer i det øyeblikket når den magnetiske fluksen som passerer gjennom rammen endres raskest. Dette skjer i det øyeblikket når rammen er i en maksimal vinkel til magnetfeltinduksjonslinjene. I dette øyeblikket når vinkelhastigheten til rammen sin maksimale verdi: ωmax = B

Da er maksimal DC-induksjon lik: εmax = NBAωmax = NBA B

Ved å erstatte de kjente verdiene får vi: εmax = 500 * 0,35 * 0,5 * 3,14 * 480 / 60 = 183,4 V

Svar: den maksimale DC-induksjonen som forekommer i rammen er 183,4 V.

Produktbeskrivelse

Vi er glade for å introdusere deg for et digitalt produkt som vil hjelpe deg å lære fysikk. Dette produktet inneholder materialer om emnet "elektromagnetisme", inkludert problemer og løsninger.

Produktegenskaper:

• Tittel: ?elektromagnetisme
• Fag: Fysikk
• Magnetfeltinduksjon: B=0,35 Tesla
• Beskrivelse: Dette digitale produktet inneholder materialer om emnet "elektromagnetisme", inkludert problemer og løsninger. Den er beregnet på alle som er interessert i fysikk og ønsker å utdype kunnskapen sin på dette feltet.

Å studere elektromagnetisme vil hjelpe deg å forstå hvordan ulike enheter som bruker elektromagnetiske fenomener fungerer, for eksempel elektriske motorer, generatorer, transformatorer og andre. Denne kunnskapen kan også være nyttig for faglige aktiviteter knyttet til elektroteknikk og elektronikk.

Ved å kjøpe dette digitale produktet får du tilgang til unike materialer om elektromagnetisme som vil hjelpe deg å utvide dine kunnskaper og ferdigheter innen fysikkfeltet.

Vi presenterer for deg et digitalt produkt som inneholder materialer om emnet "elektromagnetisme", inkludert problemet og løsningen. Problemet vurderer rotasjonen av en ramme med svinger i et jevnt magnetfelt med induksjon B = 0,35 T og bestemmer den maksimale DS for induksjon som oppstår i rammen. Dette produktet er beregnet på alle som er interessert i fysikk og ønsker å utdype sin kunnskap på dette området. Studiet av elektromagnetisme vil hjelpe deg å forstå hvordan ulike enheter som bruker elektromagnetiske fenomener fungerer, for eksempel elektriske motorer, generatorer, transformatorer og andre. Dette produktet inneholder en detaljert løsning på problemet med en kort oversikt over betingelsene, formlene og lovene som er brukt i løsningen, utledningen av beregningsformelen og svaret. Hvis du har spørsmål om løsningen, kan du kontakte oss for å få hjelp.

***

Produktbeskrivelse:

Til salgs er en ramme som inneholder 500 omdreininger med et areal på 50 cm^2, som roterer jevnt med en frekvens på 480 min^-1 i et jevnt magnetfelt med induksjon B = 0,35 Tesla. Rotasjonsaksen ligger i rammens plan og er vinkelrett på induksjonslinjene. Rammen skaper den maksimale variable magnetiske induksjonen som kan brukes til å generere elektrisk energi.

For å bestemme den maksimale DS for induksjon som forekommer i rammen, er det nødvendig å bruke formelen for ΔDS for induksjon:

E = -N * S * B * w

hvor E er induksjonsstrømmen, N er antall omdreininger i rammen, S er arealet av en omdreining, B er magnetfeltinduksjonen, w er vinkelhastigheten til rammen i rad/s.

Ved å erstatte kjente verdier får vi:

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

E = -33,02 V

Dermed er den maksimale DC-induksjonen som forekommer i rammen 33,02 V.

***