Номер 2, страница 207 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

2. Определите скорость изменения магнитного потока в соленоиде, состоящем из $N = 400$ витков, при возбуждении в нем ЭДС индукции $\varepsilon_i = 100B$.

2. Дано:

Число витков соленоида $N = 400$

ЭДС индукции $ε_i = 100 \text{ В}$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Скорость изменения магнитного потока $\frac{d\Phi}{dt}$ - ?

Решение:

Для решения задачи воспользуемся законом электромагнитной индукции Фарадея. Согласно этому закону, ЭДС индукции ($ε_i$), возникающая в катушке (соленоиде), состоящей из $N$ витков, прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока ($\frac{d\Phi}{dt}$) через каждый виток.

Формула закона Фарадея для катушки имеет вид:

$ε_i = -N \frac{d\Phi}{dt}$

где $ε_i$ - ЭДС индукции, $N$ - число витков, $\frac{d\Phi}{dt}$ - скорость изменения магнитного потока через один виток. Знак "минус" в формуле отражает правило Ленца, которое определяет направление индукционного тока. Так как нас интересует величина скорости изменения магнитного потока, мы можем использовать абсолютные значения:

$|ε_i| = N \left|\frac{d\Phi}{dt}\right|$

Из этой формулы выразим искомую скорость изменения магнитного потока $\frac{d\Phi}{dt}$ (по модулю):

$\left|\frac{d\Phi}{dt}\right| = \frac{|ε_i|}{N}$

Подставим в формулу значения, данные в условии задачи:

$\frac{d\Phi}{dt} = \frac{100 \text{ В}}{400} = 0.25 \text{ Вб/с}$

Единица измерения скорости изменения магнитного потока - Вебер в секунду (Вб/с), что эквивалентно Вольту (В).

Ответ: скорость изменения магнитного потока в соленоиде равна $0.25 \text{ Вб/с}$.