Контрольные вопросы и задания

  • 24.1. Выведите основной закон электромагнитной индукции.
  • 24.2. Сформулируйте правило Ленца.
  • 24.3. Сформулируйте понятие вихревого электрического поля.
  • 24.4. Каков принцип работы генератора переменного тока? Выведите формулу для его ЭДС.
  • 24.5. Опишите понятие самоиндукции.
  • 24.6. Выведите формулу для индуктивности соленоида.
  • 24.7. Выведите формулу для взаимной индуктивности.
  • 24.8. Выведите формулы, описывающие нестационарные процессы изменения тока при размыкании и замыкании цепи, содержащей индуктивность.
  • 24.9. Выведите формулы для энергии магнитного поля и плотности энергии магнитного поля.

Задана с решением

24.1. Круговой контур радиусом г = 0,1 м находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл. Плоскость контура в начальный момент перпендикулярна направлению индукции магнитного ноля, сопротивление контура R = 10 Ом. Найдем изменение потока магнитной индукции при повороте контура на 90°. Какой заряд протечет через контур при повороте?

Решение

Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток) NK = BS cos а благодаря ориентации рамки в начальный момент для нулевого угла максимален: Nn = BS, а в конечный момент (cosа = 0) равен нулю.

Поэтому изменение потока магнитной индукции при повороте контура равно

По основному закону электромагнитной индукции ЭДС возникающая в резуль-

dNB

тате изменения магнитного потока, проходящего через контур, равна ?i = ——.

По закону Ома ЭДС определяет ток, который в свою очередь является произ-

dq

водной от заряда по времени: ? = IR= —R.

dt

dq dNB

Приравняв правые части двух уравнений ~R =--— и домножив обе части

dt dt.

полученного уравнения на dt, имеем dqR = -dNB.

Интегрирование дает искомый заряд: q = -ANB/R = Bnr^/R = 314 мкКл.

Задачи для самостоятельного решения

  • 24.2. Квадратная рамка площадью 30 см2 пометена в магнитное поле, индукция которого меняется по закону В = Z?0sinco?, где В0 = 0,01 Тл. Период вращения рамки Т= 0,03 с. Плоскость рамки перпендикулярна направлению магнитного поля. Найдите наибольшее значение ЭДС индукции, возникающей в рамке.
  • 24.3. Найдите отношение энергии магнитного поля колебательного контура к энергии его электрического поля для момента времени Т/А с (Г — период колебательного контура, ток меняется по синусоидальному закону).
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >