Номер 5, страница 150 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

11. Электромагнетизм. 11.12. Закон электромагнитной индукции. 11.12.1. Изменение магнитного потока - номер 5, страница 150.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Количество витков, $N = 2000$

ЭДС индукции, $\mathcal{E} = 120 \text{ В}$

Найти:

Скорость изменения магнитного потока, $\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$ - ?

Решение:

Для определения скорости изменения магнитного потока воспользуемся законом электромагнитной индукции Фарадея. Этот закон устанавливает связь между электродвижущей силой (ЭДС) индукции, возникающей в замкнутом контуре (в данном случае, в соленоиде), и скоростью изменения магнитного потока, пронизывающего этот контур.

Для катушки, содержащей $N$ витков, закон Фарадея записывается в следующем виде:

$\mathcal{E} = -N \frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$

В этой формуле:

• $\mathcal{E}$ — это ЭДС индукции, измеряемая в вольтах (В).
• $N$ — это безразмерная величина, равная количеству витков в катушке.
• $\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$ — это искомая скорость изменения магнитного потока через каждый виток, измеряемая в веберах в секунду (Вб/с).

Знак «минус» в формуле соответствует правилу Ленца, которое указывает на то, что индукционный ток всегда направлен так, чтобы противодействовать изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток. Для нахождения величины (модуля) скорости изменения магнитного потока мы можем использовать модуль ЭДС:

$|\mathcal{E}| = N \left|\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}\right|$

Выразим из этой формулы искомую величину $\left|\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}\right|$:

$\left|\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}\right| = \frac{|\mathcal{E}|}{N}$

Теперь подставим числовые значения из условия задачи:

$\left|\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}\right| = \frac{120 \text{ В}}{2000} = 0.06 \text{ Вб/с}$

Таким образом, скорость изменения магнитного потока в соленоиде равна 0.06 вебер в секунду.

Ответ: скорость изменения магнитного потока в соленоиде составляет $0.06$ Вб/с.