Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)
.06 Электромагнитная индукция
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 электродинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#57531

Плоский контур с источником постоянного тока находится во внешнем однородном магнитном поле, вектор магнитной индукции которого перпендикулярен плоскости контура (см. рисунок). На сколько процентов изменится мощность тока в контуре после того, как поле начнет уменьшаться со скоростью 0,01 Тл/c? Площадь контура 0,1 м2,  ЭДС источника 10 мВ.

PIC

Показать ответ и решение

При изменении магнитного потока в контуре возникает ЭДС индукции:

     ||Δ Ф ||
|ℰi|= ||-Δt-||,

где Δ Ф  – изменение магнитного потока за время Δt  .
Изменение потока равно:

Δ Ф = ΔB ⋅Scosα,

где ΔB  – изменение магнитной индукции, S  – площадь контура, cosα = cos0∘ – косинус угла между линиями магнитной индукции и нормалью к плоскости контура.
То есть первоначально ЭДС индукции в контуре не возникает, значит, суммарная ЭДС равна ЭДС источника ℰ1 = ℰ     . Сила тока в этом случае равна

     ℰ   ℰ
I1 = R1= R-,

где R  – сопротивление контура.
Направление силы тока в первом случае показано на рисунке.

PIC

Тогда мощность

         ℰ 2
P1 = I21R =-R-.

Согласно правилу Ленца индукционный ток, возникающий в контуре, будет направлен так, чтобы своим магнитным полем препятствовать увеличению магнитного потока при движении контура, т.е. по часовой стрелке (см. рисунок). ЭДС индукции равна

     |||ΔBS-|||
|ℰi|= | Δt |,

при этом суммарная ЭДС

ℰ2 = ℰ − |ℰi|

Сила тока равна

I2 = ℰ2 = ℰ-− |ℰi|.
     R     R

Мощность

P2 = I22R = (ℰ −-ℰi)2.
             R

Найдём искомое соотношение

              (     ΔB- ) 2  (                      )
P2=  (ℰ-−-ℰi)2= | ℰ-−-Δt-S|  =  10-мВ-− 0,01 Т-л/с-⋅0,1-м2 2 ≈ 0,81.
P1     ℰ2     (    ℰ    )              10 мВ

То есть мощность уменьшится на 19%.

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!