Плоский замкнутый проводящий контур сопротивлением r = 5 ом и площадью s = 20 см2 расположен в магнитном поле с индукцией b = 0,03 тл так, что его плоскость параллельна линиям магнитной индукции. контур поворачивают на угол a = 90о, и его плоскость располагается перпендикулярно линиям индукции.
определите электрический заряд за время поворота через гальванометр, включенный в контур.
Магнитный поток Ф через контур можно найти по формуле Ф = B * A * cos(θ), где B - индукция магнитного поля, A - площадь контура, и θ - угол между векторами площади контура и магнитного поля.
Итак, у нас дано:
- r = 5 Ом - сопротивление контура
- s = 20 см^2 - площадь контура
- b = 0,03 Тл - индукция магнитного поля
- a = 90° - угол поворота контура
Для начала, найдем магнитный поток Ф через контур при изначальном положении. Так как плоскость контура параллельна линиям магнитной индукции, то угол θ равен нулю: θ = 0°. Подставим все данные в формулу:
Ф = b * A * cos(θ) = 0,03 Тл * 20 см^2 * cos(0°) = 0,03 Тл * 20 см^2 * 1 = 0,6 Тл * см^2
Теперь, найдем магнитный поток Ф через контур после поворота на 90°. Поскольку плоскость контура стала перпендикулярна линиям индукции, то угол θ равен 90°: θ = 90°. Подставим все данные в формулу:
Ф = b * A * cos(θ) = 0,03 Тл * 20 см^2 * cos(90°) = 0,03 Тл * 20 см^2 * 0 = 0 Тл * см^2
Таким образом, после поворота контура магнитный поток через него равен нулю.
Используя закон Электромагнитной Индукции, можем найти ЭДС индукции, которая равна скорости изменения магнитного потока по времени:
ЭДС = ΔФ/Δt
В данном случае, ΔФ = 0 Тл * см^2 - 0.6 Тл * см^2 = -0.6 Тл * см^2 - уменьшение магнитного потока после поворота. Δt - время поворота контура через гальванометр.
Учитывая, что заряд в контуре равен разности потенциалов на его концах, разделим ЭДС на сопротивление контура:
Q = ЭДС / r
Подставим данные и найдем ответ:
Q = -0,6 Тл * см^2 / 5 Ом = -0,12 Кл
Ответ: Электрический заряд, протекший через гальванометр во время поворота контура, равен -0,12 Кл.