Консультация # 198410: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Замкнутый изолированный алюминиевый провод сечением S = 1 мм2 и длиной 12 м расположен по периметру круглой горизонтальной площадки. Какой заряд пройдет через провод, если придать ему форму квадрата? Вертикальная составляющая магнитного поля Земля 50 мкТл....
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Замкнутый изолированный алюминиевый провод сечением S = 1 мм2 и длиной 12 м расположен по периметру круглой горизонтальной площадки. Какой заряд пройдет через провод, если придать ему форму квадрата? Вертикальная составляющая магнитного поля Земля 50 мкТл.
Здравствуйте, Александр! Дано: длина провода L = 12 м, сечение S = 1·10-6 м2 , ВертикальПроекция магнитной индукции B = 50·10-6 Тл . Вычислить заряд Q прошедший через провод при изменении его формы.
Решение : По Закону электромагнитной индукции Фарадея при изменении магнитного потока в рамке индуцируется ЭДС : E = ΔФ / Δt где ΔФ - изменение магнитного потока, а Δt - время, в течение кот-го происходит это изменение
(см учебную статью "Электромагнитная индукция" Ссылка1 )
Радиус круглой площадки : r = L / (2·π) = 1,91 м, Площадь круглой площадки : S1 = π·r2 = 11,46 м2.
Сторона квадрата из этой же длины провода : a = L / 4 = 3 м, Площадь квадрата S2 = a2 = 9 м2
- меньше площади круглой площадки.
Ток в рамке I = E / R по закону Ома. I = ΔФ / (R·Δt)
Заряд, протекший по цепи за время Δt : Q = I·Δt = [ΔФ / (R·Δt)]·Δt = ΔФ / R
Начальный поток магнитной индукции Ф1 = B·S1 При изменении формы площадки её площадь уменьшилась. Поэтому конечный магнитный поток :Ф2 = B·S2 Изменение магнитного потока ΔФ = Ф1 - Ф2 = B·S1 - B·S2 = B·(S1 - S2) = 0,123·10-3 Вб
Осталось вычислить
сопротивление провода. В справочнике "Удельное сопротивление" Ссылка2 находим удельное сопротивление для алюминия : ρ = 2,65·10-8 Ом·м Сопротивление R = ρ L/ S = 0,318 Ом .
Таким образом, Q = ΔФ / R = 3,866·10-4 Кл Ответ : при изменении формы провода через него пройдёт заряд 0,39 мКл
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!