Номер 5, страница 153 - 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
11.12.6. Вращение рамки в однородном магнитном поле. 11. Электромагнетизм - номер 5, страница 153.
№5 (с. 153)
Решение. №5 (с. 153)

Решение 2. №5 (с. 153)
Дано:
Число витков, N = 100
Индукция магнитного поля, B = 0,4 Тл
Максимальная ЭДС индукции, εmax = 20 В
Площадь рамки, S = 0,08 м²
Все величины представлены в системе СИ.
Найти:
Угловая скорость, ω - ?
Решение:
При вращении рамки в однородном магнитном поле магнитный поток, пронизывающий ее, изменяется со временем. Магнитный поток $Φ$ через рамку с N витками определяется выражением:
$Φ = N \cdot B \cdot S \cdot \cos(\alpha)$
где $α$ – угол между вектором магнитной индукции $B$ и нормалью к плоскости рамки.
Поскольку рамка вращается с постоянной угловой скоростью $ω$, угол $α$ изменяется со временем по закону $α = ωt$. Тогда зависимость магнитного потока от времени имеет вид:
$Φ(t) = N \cdot B \cdot S \cdot \cos(\omega t)$
Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, ЭДС индукции $ε$, возникающая в рамке, равна скорости изменения магнитного потока, взятой с обратным знаком:
$ε(t) = -Φ'(t) = -\frac{d}{dt}(N \cdot B \cdot S \cdot \cos(\omega t))$
Вычисляем производную:
$ε(t) = -N \cdot B \cdot S \cdot (-\omega \cdot \sin(\omega t)) = N \cdot B \cdot S \cdot \omega \cdot \sin(\omega t)$
Максимальное значение ЭДС индукции (амплитуда) достигается, когда $\sin(\omega t) = 1$. Таким образом, формула для максимальной ЭДС:
$ε_{max} = N \cdot B \cdot S \cdot \omega$
Из этой формулы выразим искомую угловую скорость $ω$:
$\omega = \frac{ε_{max}}{N \cdot B \cdot S}$
Подставим числовые значения из условия задачи:
$\omega = \frac{20}{100 \cdot 0,4 \cdot 0,08} = \frac{20}{40 \cdot 0,08} = \frac{20}{3,2} = 6,25 \text{ рад/с}$
Ответ: угловая скорость вращения рамки равна $6,25 \text{ рад/с}$.
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 153 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. 153), автора: Громцева (Ольга Ильинична), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Экзамен.