Присоединиться

11 класс·высокий уровень

В зазоре между полюсами электромагнита вращается с угловой скоростью ω

Условие

Рисунок к задаче

В зазоре между полюсами электромагнита вращается с угловой скоростью ω = 100 с⁻¹ проволочная рамка в форме полуокружности радиусом r = 5 см, содержащая N = 20 витков провода. Ось вращения рамки проходит вдоль оси О рамки и находится вблизи края области с постоянным однородным магнитным полем с индукцией В = 1 Тл (см. рис.), линии которого перпендикулярны плоскости рамки. Концы обмотки рамки замкнуты через скользящие контакты на резистор с сопротивлением R = 25 Ом. Пренебрегая сопротивлением рамки, найдите тепловую мощность, выделяющуюся в резисторе.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    При вращении рамки в магнитном поле в ней возникает ЭДС индукции, равная по модулю: E=ΔΦΔt=Δ(BNS)Δt=BNΔSΔt\mathcal{E}= \frac{\Delta\Phi}{\Delta t} = \frac{\Delta ( BNS )}{\Delta t} =BN \frac{\Delta S}{\Delta t} За малое время Δt\Delta t рамка поворачивается на угол Δальфа=ωΔt,\Delta альфа =\omega\Delta t, и ее площадь, находящаяся в магнитном, поле увеличивается на ΔS=12r⋅rΔальфа=ωr22Δt,\Delta S= \frac{1}{2} r \cdot r\Delta альфа = \frac{\omega r^{2}}{2} \Delta t, так что: E=BNωr22=const\mathcal{E}= \frac{BN\omega r^{2}}{2} =const Так происходит до тех пор, пока площадь рамки в поле увеличивается.

Осталось ещё 1 шаг

  1. После того как вся рамка окажется в поле, эта…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Электродинамика (расчетная задача высокого»