Квадратная рамка со стороной 6,8 см, сделанная из медной проволоки с площадью поперечного сечения

Ответы на вопрос

Отвечает Иванов Иван.

Рассчитаем силу тока в рамке шаг за шагом:

Сторона рамки $a = 6,8 \, \text{см} = 0,068 \, \text{м}$ .
Площадь поперечного сечения проволоки $S = 1 \, \text{мм}^2 = 1 \cdot 10^{-6} \, \text{м}^2$ .
Изменение магнитной индукции $\Delta B = 0,002 \, \text{Тл}$ .
Время изменения $\Delta t = 0,1 \, \text{с}$ .
Удельное сопротивление меди $\rho = 1,7 \cdot 10^{-8} \, \text{Ом·м}$ .

Индукция ЭДС ( $\mathcal{E}$ ) рассчитывается по закону электромагнитной индукции:

\mathcal{E} = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t},

где $\Delta \Phi$ — изменение магнитного потока.

Магнитный поток через рамку:

\Phi = B \cdot S_{\text{рамки}},

где $S_{\text{рамки}} = a^2$ — площадь рамки.

Подставим значения:

S_{\text{рамки}} = (0,068)^2 = 0,004624 \, \text{м}^2.

Изменение магнитного потока:

\Delta \Phi = \Delta B \cdot S_{\text{рамки}} = 0,002 \cdot 0,004624 = 9,248 \cdot 10^{-6} \, \text{Вб}.

Теперь вычислим ЭДС:

\mathcal{E} = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} = - \frac{9,248 \cdot 10^{-6}}{0,1} = - 9,248 \cdot 10^{-5} \, \text{В}.

По модулю:

\mathcal{E} = 9,248 \cdot 10^{-5} \, \text{В}.

Общая длина проволоки:

L = 4 \cdot a = 4 \cdot 0,068 = 0,272 \, \text{м}.

Сопротивление рамки:

R = \rho \cdot \frac{L}{S}.

Подставим значения:

R = 1,7 \cdot 10^{-8} \cdot \frac{0,272}{1 \cdot 10^{-6}} = 4,624 \cdot 10^{-3} \, \text{Ом}.

По закону Ома:

I = \frac{\mathcal{E}}{R}.

Подставим значения:

I = \frac{9,248 \cdot 10^{-5}}{4,624 \cdot 10^{-3}} \approx 0,02 \, \text{А}.

Сила тока в рамке составляет $0,02 \, \text{А}$ (или $20 \, \text{мА}$ ).

Ответы на вопрос