Номер 5, страница 151 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

Авторы: Громцева О. И.
Тип: Сборник задач
Издательство: Экзамен
Год издания: 2018 - 2025
Цвет обложки: белый
ISBN: 978-5-377-12875-5
Популярные ГДЗ в 10 классе
11.12.2. Изменение индукции магнитного поля. 11. Электромагнетизм - номер 5, страница 151.
№5 (с. 151)
Решение. №5 (с. 151)

Решение 2. №5 (с. 151)
Дано:
$d = 8 \text{ см} = 0.08 \text{ м}$
$R = 5 \text{ Ом}$
$B_1 = 0.2 \text{ Тл}$
$\Delta t = 0.02 \text{ с}$
$B_2 = 0.04 \text{ Тл}$
Найти:
$I$
Решение:
При изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур, в этом контуре возникает индукционный ток. Силу этого тока можно определить с помощью закона Ома для замкнутой цепи и закона электромагнитной индукции Фарадея.
Согласно закону Ома, сила тока $I$ равна отношению ЭДС индукции $\mathcal{E}_i$ к сопротивлению витка $R$:
$I = \frac{|\mathcal{E}_i|}{R}$
ЭДС индукции, согласно закону Фарадея, равна скорости изменения магнитного потока $\Phi$ через контур, взятой со знаком минус. Нас интересует модуль ЭДС:
$|\mathcal{E}_i| = \left|-\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}\right| = \frac{|\Delta\Phi|}{\Delta t}$
Магнитный поток $\Phi$ через плоский контур площадью $S$ в однородном магнитном поле с индукцией $B$ определяется формулой:
$\Phi = B \cdot S \cdot \cos\alpha$
где $\alpha$ - угол между вектором магнитной индукции $\vec{B}$ и нормалью (перпендикуляром) к плоскости витка. По условию, плоскость витка перпендикулярна линиям магнитной индукции, следовательно, нормаль к плоскости витка параллельна этим линиям, и угол $\alpha = 0^\circ$. Тогда $\cos\alpha = \cos(0^\circ) = 1$, и формула для потока упрощается:
$\Phi = B \cdot S$
Изменение магнитного потока $\Delta\Phi$ происходит за счет изменения магнитной индукции от $B_1$ до $B_2$:
$\Delta\Phi = \Phi_2 - \Phi_1 = B_2 \cdot S - B_1 \cdot S = (B_2 - B_1) \cdot S = \Delta B \cdot S$
Площадь кругового витка с диаметром $d$ равна:
$S = \pi r^2 = \pi \left(\frac{d}{2}\right)^2 = \frac{\pi d^2}{4}$
Подставим все выражения в формулу для силы тока:
$I = \frac{|\Delta B| \cdot S}{R \cdot \Delta t} = \frac{|B_2 - B_1| \cdot \pi d^2}{4 R \Delta t}$
Произведем вычисления. Сначала найдем площадь витка:
$S = \frac{\pi \cdot (0.08 \text{ м})^2}{4} = \frac{\pi \cdot 0.0064 \text{ м}^2}{4} = 0.0016\pi \text{ м}^2$
Теперь найдем модуль ЭДС индукции:
$|\mathcal{E}_i| = \frac{|0.04 \text{ Тл} - 0.2 \text{ Тл}| \cdot 0.0016\pi \text{ м}^2}{0.02 \text{ с}} = \frac{0.16 \text{ Тл} \cdot 0.0016\pi \text{ м}^2}{0.02 \text{ с}} = 0.0128\pi \text{ В}$
Наконец, определим силу тока:
$I = \frac{0.0128\pi \text{ В}}{5 \text{ Ом}} = 0.00256\pi \text{ А}$
Используя приближенное значение $\pi \approx 3.14159$:
$I \approx 0.00256 \cdot 3.14159 \approx 0.008042 \text{ А}$
Переведем в миллиамперы: $0.008042 \text{ А} = 8.042 \text{ мА}$.
Ответ: сила тока, протекающего по витку, равна $I = 0.00256\pi \text{ А} \approx 8.04 \text{ мА}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 5 расположенного на странице 151 к сборнику задач 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №5 (с. 151), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.