Меню
Видеоучебник

Магнитный поток

Урок 19. Видеоуроки. Решение задач по физике. Электродинамика.

Одной из наиболее важных величин при рассмотрении явления электромагнитной индукции является магнитный поток. На данном занятии мы будем решать задачи, связанные с магнитным потоком.

Конспект урока "Магнитный поток"

«Единственная настоящая ошибка –

не исправлять своих прошлых ошибок»

Конфуций

Данная тема посвящена решению задач на магнитный поток.

Задача 1. Через площадку площадью 3 м2, расположенную под углом 30º к направлению линий магнитной индукции, проходит магнитный поток 1,5 Вб. Найдите модуль вектора магнитной индукции.

ДАНО:

РЕШЕНИЕ

Магнитный поток может быть рассчитан по формуле

По условию задачи задан угол между площадкой и направлением вектора магнитной индукции. А в формуле магнитного потока угол a – это угол между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к плоскости контура. Поэтому

Модуль вектора магнитной индукции

Ответ: 1 Тл.

Задача 2. Контур радиусом 30 см пронизывает магнитный поток 12 мВб. Модуль вектора магнитной индукции равен 200 мТл. Найдите угол между направлением линий магнитной индукции и плоскостью контура.

ДАНО:

СИ

РЕШЕНИЕ

Магнитный поток может быть рассчитан по формуле

Площадь контура равна площади круга

Преобразуем первоначальную формулу

Т.к.

Ответ: 12º.

Задача 3. Линии магнитной индукции направлены перпендикулярно к  плоскости, в которой находится прямоугольная рамка с током. Рамка начинает вращаться с частотой 0,1 Гц. Через какое время магнитный поток через рамку уменьшится вдвое?

ДАНО:

РЕШЕНИЕ

Магнитный поток рассчитывается по формуле

Тогда в начальный момент и через время t магнитный поток равен

Т.к. по условию задачи

То получаем

Из данного равенства следует, что

Частота вращения – это величина, обратная периоду вращения

Время вращения равно произведению периода вращения и числа оборотов

Поскольку полный оборот – это поворот на триста шестьдесят градусов, поворот на шестьдесят градусов – это одна шестая оборота

Тогда искомое время равно

Ответ: 1,67 с.

Задача 4. Диск диаметром 40 см опоясан контуром, толщина которого пренебрежимо мала. Найдите магнитный поток через диск, если в контуре течет ток 20 А.

ДАНО:

СИ

РЕШЕНИЕ

Магнитный поток определяется по формуле

Магнитное поле кругового тока

Из условия задачи площадь контура равна площади диска

Преобразуем первоначальную формулу с учётом последних выражений

Ответ: 7,9 мкВб.

Задача 5. На рисунке изображены линии магнитной индукции двух полей и прямоугольная рамка 20 см на 50 см. Известно, что магнитный поток через эту рамку составляет 40 мВб, а модуль вектора B1 = 0,3 Тл. Найдите модуль вектора B2.

ДАНО:

СИ

РЕШЕНИЕ

Запишем формулу для расчета магнитного потока

В формуле угол a – это угол между направлением линий магнитной индукции и нормалью к плоскости контура. Разложим оба вектора на две составляющие.

Тогда

Запишем принцип суперпозиции полей

Т.к. направление векторов B1 и B2 совпадают, то получаем

Тогда магнитный поток равен

Площадь контура равна площади прямоугольника

Тогда получаем

Выразим из данной формулы искомую величину

Ответ: 0,2 Тл.

0
6058

Комментарии 0

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт

Вы смотрели