Вопрос школьника
Прямоугольная рамка площадью s = 4⋅10 − 2 м2 вращается с угловой скоростью n = 3000 об/мин в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл. Определить период и максимальное значение ЭДС, если ось вращения рамки перпендикулярна направлению поля
Ответ от учителя
Период вращения рамки можно найти по формуле:
T = 1/n
где n — угловая скорость вращения в рад/сек.
Переведем угловую скорость из об/мин в рад/сек:
n = 3000 об/мин = 3000/60 рад/сек = 50 рад/сек
Тогда период вращения рамки будет:
T = 1/50 = 0,02 сек
Максимальное значение ЭДС можно найти по формуле:
ε = B*l*w*sin(φ)
где B — индукция магнитного поля, l — длина стороны рамки, w — ширина стороны рамки, φ — угол между направлением магнитного поля и нормалью к плоскости рамки.
Так как ось вращения рамки перпендикулярна направлению поля, то угол φ будет равен 90 градусам, а sin(φ) = 1.
Длина и ширина сторон рамки можно найти из формулы для площади:
s = l*w
l = s/w = 0,04/10 = 0,004 м
w = s/l = 0,04/0,004 = 0,01 м
Тогда максимальное значение ЭДС будет:
ε = 0,5*0,004*0,01*1 = 0,00002 В
Ответ: период вращения рамки T = 0,02 сек, максимальное значение ЭДС ε = 0,00002 В.
