Вопрос задан 30.01.2025 в 20:29. Предмет Физика. Спрашивает Юркова Полина.

Определите магнитный поток катушки, по виткам которой проходит ток 0,1 А, если известно, что число ее витков 1000, длина 12,5 см и средний диаметр катушки 8 см.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Чернецева Мария.

Для определения магнитного потока катушки воспользуемся формулой:

Φ=BSN\Phi = B \cdot S \cdot N

где:

  • Φ\Phi — магнитный поток,
  • BB — магнитная индукция внутри катушки,
  • SS — площадь поперечного сечения катушки,
  • NN — число витков катушки.

1. Определим магнитную индукцию BB

Для катушки с током магнитная индукция BB определяется формулой:

B=μ0NILB = \mu_0 \cdot \frac{N \cdot I}{L}

где:

  • μ0=4π107Гн/м\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7} \, \text{Гн/м} — магнитная постоянная,
  • N=1000N = 1000 — число витков,
  • I=0,1АI = 0{,}1 \, \text{А} — сила тока,
  • L=0,125мL = 0{,}125 \, \text{м} — длина катушки (переводим 12,5 см в метры).

Подставим значения:

B=4π10710000,10,125B = 4\pi \cdot 10^{-7} \cdot \frac{1000 \cdot 0{,}1}{0{,}125}

Выполним расчеты:

  1. 10000,1=1001000 \cdot 0{,}1 = 100,
  2. 4π107100=4π1054\pi \cdot 10^{-7} \cdot 100 = 4\pi \cdot 10^{-5},
  3. 4π1050,125=1,005103Тл \frac{4\pi \cdot 10^{-5}}{0{,}125} = 1{,}005 \cdot 10^{-3} \, \text{Тл}.

Итак, B1,005103Тл B \approx 1{,}005 \cdot 10^{-3} \, \text{Тл}.

2. Определим площадь поперечного сечения SS

Площадь поперечного сечения SS круглой катушки равна:

S=π(d2)2S = \pi \cdot \left( \frac{d}{2} \right)^2

где d=0,08мd = 0{,}08 \, \text{м} — средний диаметр катушки (переводим 8 см в метры).

Подставим значения:

S=π(0,082)2=π0,042=π0,00160,005м2S = \pi \cdot \left( \frac{0{,}08}{2} \right)^2 = \pi \cdot 0{,}04^2 = \pi \cdot 0{,}0016 \approx 0{,}005 \, \text{м}^2

3. Найдем магнитный поток Φ\Phi

Теперь можем найти магнитный поток:

Φ=BSN\Phi = B \cdot S \cdot N

Подставим все значения:

Φ=1,0051030,0051000\Phi = 1{,}005 \cdot 10^{-3} \cdot 0{,}005 \cdot 1000

Выполним расчеты:

  1. 0,0051000=50{,}005 \cdot 1000 = 5,
  2. 1,0051035=5,025103Вб1{,}005 \cdot 10^{-3} \cdot 5 = 5{,}025 \cdot 10^{-3} \, \text{Вб}.

Ответ

Магнитный поток катушки составляет приблизительно 5,025103Вб5{,}025 \cdot 10^{-3} \, \text{Вб}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос