Fysik

Problem med magnetisk induktion


1. En 15 cm bred, 20 cm lång rektangulär slinga är nedsänkt i ett enhetligt och konstant 10T-magnetiskt induktionsfält. Induktionslinjerna bildar en vinkel på 30 ° mot slingplanet som visas på figuren:

Vad är värdet på det magnetiska induktionsflödet genom slingan?

För att lösa detta problem måste vi komma ihåg uttrycket som beräknar induktionsflödet:

Men det är viktigt att komma ihåg att vinkeln θ är den som bildas mellan magnetfältets riktning och den normala linjen till slingan. För att ytterligare analysera denna vinkel kan vi rita om figuren i profilen:

Om vi ​​antar att vinkeln θ är 30 ° och att området inuti öglan är 0,15 m x 0,2 m = 0,03 m ² kan vi beräkna induktionsflödet:

2. Ett magnetfält verkar vinkelrätt över en 10 cm cirkulär slinga och genererar ett magnetiskt induktionsflöde på 1Wb. Vad är magnetfältets intensitet?

Att vara slingans område:

Då kan magnetfältets intensitet beräknas med:

Ta reda på mer ...

I ovanstående ekvation användes en trigonometrisk sekantkonvention (sekθ = 1 / cosθ). Om eleven inte helt behärskar denna trigonometriska funktion kommer inte kosinus i nämnaren att orsaka några större problem, förutom när θ = 90 ° och dess ekvivalenter (90 ° + 180 ° k), vilket kommer att orsaka en obestämdhet i beräkningen.

3. En fyrkantig sidovridning R = 20 cm är nedsänkt i ett enhetligt magnetfält med 2T-intensitet. Vad är induktionsflödet i denna slinga i vart och ett av följande fall:

(a) slingans plan är parallellt med induktionslinjerna;

I det här fallet har den normala linjen till slingan en vinkel på 90 ° och cos90 ° = 0, så om vi tillämpar detta värde på ekvationen kommer det att annullera det, vilket gör att induktionsflödet är noll, dvs.

Φ = 0

b) slingplanet är vinkelrätt mot induktionslinjerna;

I detta fall kommer den normala linjen till slingan inte att vinklas med induktionslinjerna (θ = 0), och cos0 ° = 1, så att tillämpa detta värde på ekvationen kommer att göra dess värde maximalt, eftersom alla andra värden kosinusvärden är mindre än 1. Därför:

Där A = 0,2² = 0,04 m²:

c) den raka linjen till planet bildar en vinkel på 60 ° med induktionslinjerna.

Eftersom det finns en vinkel mellan 0 ° och 90 ° mellan den normala linjen och induktionslinjerna använder vi den allmänna ekvationen för att lösa:


Video: Fysik - 9 - magnetism (November 2021).