Вопрос задан 20.01.2025 в 15:51. Предмет Физика. Спрашивает Мирный Паша.

На широте Москвы горизонтальная и вертикальная составляющие индукции магнитного поля Земли 18 мТл и 46 мТл. Определите максимальный магнитный поток, если площадь рамки 30 см2.​

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Торхова Настя.

Для решения этой задачи воспользуемся формулой для магнитного потока через контур площадью SS в однородном магнитном поле. Магнитный поток Φ\Phi через рамку можно выразить следующим образом:

Φ=Bперпендикулярный⋅S\Phi = B_{\text{перпендикулярный}} \cdot S

где:

  • BперпендикулярныйB_{\text{перпендикулярный}} — это составляющая магнитного поля, перпендикулярная плоскости рамки,
  • SS — площадь рамки.

Для нахождения максимального магнитного потока через рамку, нужно повернуть рамку таким образом, чтобы составляющая магнитного поля была перпендикулярна её плоскости. Тогда максимальный магнитный поток будет определяться полной магнитной индукцией BB, которая равна гипотенузе векторной суммы горизонтальной и вертикальной составляющих.

Шаги решения:

  1. Найдем результирующую индукцию магнитного поля:

    Горизонтальная составляющая индукции магнитного поля Земли:

    Bгориз=18 мТл=0,018 ТлB_{\text{гориз}} = 18 \, \text{мТл} = 0{,}018 \, \text{Тл}

    Вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли:

    Bверт=46 мТл=0,046 ТлB_{\text{верт}} = 46 \, \text{мТл} = 0{,}046 \, \text{Тл}

    Полное магнитное поле BB находится по теореме Пифагора:

    B=Bгориз2+Bверт2B = \sqrt{B_{\text{гориз}}^2 + B_{\text{верт}}^2}

    Подставляем значения:

    B=(0,018)2+(0,046)2B = \sqrt{(0{,}018)^2 + (0{,}046)^2} B=0,000324+0,002116B = \sqrt{0{,}000324 + 0{,}002116} B=0,00244≈0,0494 ТлB = \sqrt{0{,}00244} \approx 0{,}0494 \, \text{Тл}
  2. Переведем площадь рамки в квадратные метры:

    Площадь рамки дана в квадратных сантиметрах:

    S=30 см2S = 30 \, \text{см}^2

    Переводим в квадратные метры:

    S=30×10−4=0,003 м2S = 30 \times 10^{-4} = 0{,}003 \, \text{м}^2
  3. Вычислим максимальный магнитный поток:

    Подставляем полученные значения в формулу для магнитного потока:

    Φ=B⋅S\Phi = B \cdot S Φ=0,0494⋅0,003\Phi = 0{,}0494 \cdot 0{,}003 Φ≈0,0001482 Вб\Phi \approx 0{,}0001482 \, \text{Вб}

Ответ: Максимальный магнитный поток через рамку площадью 30 см² при данной магнитной индукции составляет примерно 0,0001482 Вб0{,}0001482 \, \text{Вб}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос