Какой будет заряд, протекающий через поперечное сечение проводника, если сопротивление замкнутого контура составляет 0,5 Ом, а магнитный поток через кольцо изменился на 5×10-3 Вб при перемещении кольца в магнитном поле?
Проверенное решение:
Для определения заряда, протекающего через поперечное сечение проводника, мы можем использовать закон Эйнштейна-Ленца, который утверждает, что индуцированная ЭДС (электродвижущая сила) в замкнутом контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока через контур. Математически это выражается следующим образом:
ЭДС = -dФ/dt
Где:
ЭДС — индуцированная ЭДС (вольты, В)
dФ — изменение магнитного потока (веберы, Вб)
dt — изменение времени (секунды, с)
Мы знаем, что магнитный поток изменился на 5×10-3 Вб и сопротивление контура составляет 0,5 Ом.
Теперь мы можем использовать закон Ома для найти ток (I), протекающий через контур:
U = I * R
Где:
U — напряжение (вольты, В)
R — сопротивление контура (омы, Ом)
I — ток (амперы, А)
Мы знаем, что напряжение (ЭДС) в нашем случае равно индуцированной ЭДС, а сопротивление R равно 0,5 Ом. Поэтому:
ЭДС = I * R
I = ЭДС / R
Теперь мы можем подставить значения:
I = (5×10-3 Вб) / (0,5 Ом) = 0,01 А = 10 мА
Итак, ток, протекающий через поперечное сечение проводника, составляет 10 миллиампер (мА).
Конечно, давайте обсудим это. Чтобы вычислить заряд, протекающий через проводник, важно применить закон Фарадея-Ленца, который гласит, что индуцированная ЭДС в замкнутом контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Мы можем использовать формулу ЭДС: ЭДС = -dΦ/dt, где dΦ — изменение магнитного потока, dt — изменение времени. Зная ЭДС и сопротивление проводника, мы можем использовать закон Ома (U = I * R) для вычисления тока, а затем применить Q = I * t, чтобы найти заряд Q, где I — ток, R — сопротивление, t — время.