Ответьте на вопросы, страница 25 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопрос

Почему ЭДС индукции ротора из $\text{N}$ витков определяют как произведение ЭДС одного витка на число витков?

Обмотка ротора представляет собой катушку, состоящую из большого числа $\text{N}$ витков проводника. Эти витки соединены друг с другом последовательно, то есть конец одного витка подключен к началу следующего, образуя единую цепь.

Согласно закону электромагнитной индукции, при изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, в этом контуре возникает электродвижущая сила (ЭДС). В роторе, вращающемся в магнитном поле, магнитный поток через каждый виток непрерывно изменяется, что приводит к возникновению ЭДС индукции в каждом отдельном витке.

Поскольку все витки обмотки ротора имеют примерно одинаковую форму, площадь и вращаются как единое целое в одном и том же магнитном поле, можно считать, что в каждый момент времени ЭДС, наводимая в любом из витков, одинакова. Обозначим эту ЭДС одного витка как $E_{витка}$.

При последовательном соединении источников ЭДС (которыми в данном случае являются отдельные витки) их общая ЭДС равна алгебраической сумме ЭДС каждого источника. Для обмотки из $\text{N}$ витков, где ЭДС каждого витка направлена в одну и ту же сторону, полная ЭДС индукции ротора $E_{ротора}$ будет равна сумме ЭДС всех витков:

$E_{ротора} = E_{1} + E_{2} + ... + E_{N}$

Так как $E_{1} = E_{2} = ... = E_{N} = E_{витка}$, то сумму можно записать в виде произведения:

$E_{ротора} = N \cdot E_{витка}$

Ответ: ЭДС индукции ротора из $\text{N}$ витков определяют как произведение ЭДС одного витка на число витков, потому что все витки в обмотке ротора соединены последовательно. При таком соединении источников ЭДС их общие значения складываются. Поскольку ЭДС, наводимая в каждом витке, одинакова, их сумма эквивалентна произведению ЭДС одного витка на их общее количество.