Вопрос школьника
Однослойная катушка площадью S = 10 см2, содержащая N = 100 витков провода, помещена в однородное магнитное поле с индукцией В = 8 мТл параллельно линиям магнитной индукции. Сопротивление катушки R = 10 Ом. Найти величину заряда, прошедшего через катушку после отключения магнитного поля.
Ответ от учителя
При изменении магнитного поля в катушке возникает ЭДС индукции, которая приводит к появлению электрического тока в проводнике. В данном случае, так как магнитное поле было отключено, то возникшая ЭДС будет направлена противоположно направлению тока, который протекал в катушке при наличии магнитного поля.
Для расчета величины заряда, прошедшего через катушку, необходимо воспользоваться законом Фарадея:
ЭДС индукции E = -dФ/dt,
где E — ЭДС индукции, Ф — магнитный поток, пронизывающий катушку, t — время.
Магнитный поток, пронизывающий катушку, можно выразить через индукцию магнитного поля и площадь катушки:
Ф = BS,
где B — индукция магнитного поля, S — площадь катушки.
Таким образом, ЭДС индукции можно записать в виде:
E = -d(BS)/dt = -S(dB/dt),
где dB/dt — скорость изменения магнитной индукции.
Так как магнитное поле было отключено, то dB/dt = 0, и ЭДС индукции равна нулю.
Следовательно, заряд, прошедший через катушку после отключения магнитного поля, также равен нулю.
