Прямоугольная рамка площадью 100 см2 имеет 200 витков

Круглая рамка, имеющая 200 витков и площадь 100 см2, равномерно вращается в однородном магнитном поле вокруг оси, перпендикулярной полю и совпадающей с её диаметром.

Готовое решение: Заказ №8367

Тип работы: Задача

Статус: Выполнен (Зачтена преподавателем ВУЗа)

Предмет: Физика

Дата выполнения: 18.08.2020

Цена: 227 руб.

Чтобы получить решение , напишите мне в WhatsApp , оплатите, и я Вам вышлю файлы.

Кстати, если эта работа не по вашей теме или не по вашим данным , не расстраивайтесь, напишите мне в WhatsApp и закажите у меня новую работу , я смогу выполнить её в срок 1-3 дня!

Описание и исходные данные задания, 50% решения + фотография:

Круглая рамка, имеющая 200 витков и площадь 100 см2, равномерно вращается в однородном магнитном поле вокруг оси, перпендикулярной полю и совпадающей с её диаметром. Вычислить частоту вращения при индукции поля 0,03 Тл, если максимальная сила тока, индуцируемого в рамке при её сопротивлении 20 Ом, составляет 0,02 А. Условие 2 44. Круглая рамка, имеющая 200 витков и площадь 100 см2, равномерно вращается в однородном магнитном поле вокруг оси, перпендикулярной полю и совпадающей с её диаметром. Вычислить частоту вращения при индукции поля 0,03 Тл, если максимальный ток, индуцируемый в рамке при её сопротивлении 20 Ом, составляет 0,02 А.

При вращении рамки магнитный поток , пронизывающий каждый виток в момент времени , изменяется по закону: , где – магнитная индукция; – площадь рамки; – угловая скорость вращения рамки. Тогда магнитный поток, сцепленный со всей рамкой: , где – число витков. Мгновенное значение ЭДС индукции , индуцируемой в рамке:

Если вам нужно решить физику, тогда нажмите ➔ решение задач по физике

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

Источник

Примеры решения задач. Пример 15.1. В однородном магнитном поле Тл равномерно вращается прямоугольная рамка площадью 100 см2

Пример 15.1. В однородном магнитном поле Тл равномерно вращается прямоугольная рамка площадью 100 см 2 , содержащая 200 витков, плотно прилегающих друг к другу. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям магнитной индукции . Найдите частоту вращения рамки , если максимальная ЭДС, индуцируемая в ней, 12,6 В.

Читайте также:  Mkef параллелограмм ft tk 3 1

Решение.По закону электромагнитной индукции (15.1) ЭДС индукции

, .

Отсюда найдем частоту 5 Гц.

Пример 15.2. Две катушки с индуктивностями 1 Гн и 0,25 Гн намотаны на тороидальном ферромагнитном сердечнике. В первой катушке ток изменяется по закону , где 10 А, , 50 Гц. Полагая устройство идеальным трансформатором с числом витков и , найдите взаимную индуктивность , коэффициент трансформации и ток .

Решение.Для магнитосвязанных катушек на ферромагнитном тороидальном сердечнике индуктивности , и взаимная индуктивность вычисляются по формулам (15.7), (15.20):

, , . (15.35)

Рассчитаем коэффициент связи между катушками по формуле (15.21):

.

Отсюда найдем 0,5 Гн.

Коэффициент трансформации найдем из соотношения (15.23):

(15.23)

Комбинируя (15.23), (15.35), получим

2. (15.36)

Ток во второй катушке найдем, используя формулу (15.24):

, или

.

Знак минус учитывает сдвиг фаз 180° между токами и .

Пример 15.3.По обмотке длинного соленоида, содержащего витков, течет ток А. Магнитный поток через поперечное сечение соленоида равен 200 мкВб. Найдите энергию магнитного поля соленоида.

Решение.По формуле (15.26) найдем энергию

0,75 Дж.

Контрольные вопросы

1. В чем заключается явление электромагнитной индукции? Проанализируйте опыты Фарадея.

2. Назовите несколько способов возникновения ЭДС индукции в замкнутом проводящем контуре. От чего и как зависит ЭДС индукции, возникающая в контуре?

3. Сформулируйте правило Ленца, проиллюстрировав его примерами.

4. Всегда ли при изменении потока магнитной индукции в проводящем контуре в нем возникает ЭДС индукции? Индукционный ток?

5. Какова природа ЭДС электромагнитной индукции?

6. Выведите выражение для ЭДС индукции в плоской рамке, равномерно вращающейся в одно­родном магнитном поле. За счет чего ее можно увеличить?

7. Что такое вихревые токи? Вредны они или полезны?

8. Почему сердечники трансформаторов не делают сплошными?

9. В чем отличаются явления самоиндукции и взаимной индукции? Вычислите ЭДС взаимной индукции

10. В чем заключается физический смысл постоянной времени в — цепи?

11. Приведите соотношение между напряжениями и токами в первичной и вторичной обмотках идеального транс­форматора.

12. В чем заключается физический смысл индуктивности контура? Взаимной индуктивности двух контуров? От чего они зависят?

13. Запишите и проанализируйте выражения для объемной плотности энергии электростатического и магнитного полей.

14. Напряженность магнитного поля возросла в два раза. Как изменилась объемная плотность энергии магнитного поля?

Источник

Электромагнитная индукция

175. Соленоид диаметром d = 4 см, имеющий N = 500 витков, помещен в магнитное поле, индукция которого изменяется со скоростью 1 мТл/с. Ось соленоида составляет с вектором магнитной индукции угол а = 45 градусов. Определите ЭДС индукции, возникающую в соленоиде.

Читайте также:  Прямоугольные проекции изометрическая проекция изображена на чертеже

176. В магнитное поле, изменяющееся по закону В = В*cos(ω*t) (B = 0,1 Тл, w = 4 c -1 ), помещена квадратная рамка со стороной a = 50 см, причем нормаль к рамке образует с направлением поля угол α = 45 градусов. Определите ЭДС индукции, возникающую в рамке в момент времени t = 5 с.

177. Кольцо из алюминиевого провод (ρ = 26 нОм*м) помещено в магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Диаметр кольца D = 30 см, диаметр провода d = 2 мм. Определите скорость изменения магнитного поля, если ток в кольце I = 1 А.

178. Плоскость проволочного витка площадь S = 100 см 2 и сопротивлением R = 5 Ом, находящего в однородном магнитном поле напряженность H = 10 кА/м, перпендикулярна линиям магнитной индукции. При повороте витка в магнитном поле отсчет гальванометра, замкнутого на виток, составляет 12,6 мкКл. Определите угол поворота витка.

179. В однородное магнитное поле с индукцией В = 0,3 Тл помещена прямоугольная рамка с подвижной стороной, длина которой l = 15 см. Определите ЭДС индукции, возникающей в рамке, если ее подвижная сторона перемещается перпендикулярно линиями магнитной индукции со скоростью v = 10 м/с.

180. Две гладкие замкнутые металлические шины, расстояние между которыми равно 30 см, со скользящей перемычкой, которая может двигаться без трения, находятся в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл, перпендикулярном плоскости контура. Перемычка массой m = 5 г скользит вниз с постоянной скоростью v = 0,5 м/с. Определите сопротивление перемычки, пренебрегая самоиндукцией контура и сопротивлением остальной части контура.

181. В катушке длиной l = 0,5 м, диаметром d = 5 см и числом витков N = 1500 ток равномерно увеличивается на 0,2 А за одну секунду. На катушку надето кольцо из медной проволоки (ρ = 17 нОм*м) площадью сечения Sк = 3 мм 2 . Определите силу тока в кольце.

182. Катушка диаметром d = 2 см, содержащая один слой плотно прилегающих друг к другу N =500 витков алюминиевого провода сечением S = 1 мм 2 , помещена в магнитное поле. Ось катушки параллельна линиям индукции. Магнитная индукция поля равномерно изменяется со скоростью 1 мТл/с. Определите тепловую мощность, выделяющуюся в катушке, если концы замкнуты накоротко. Удельное сопротивление алюминия ρ = 26 нОм/м.

183. В однородном магнитном поле (B = 0,1 Тл) вращается с постоянной угловой скоростью ω = 50 с -1 вокруг вертикальной оси стер длиной l = 0,4 м. Определите ЭДС индукции, возникающей в стержне, если ось вращения проходит через конец стержня параллельно линиям магнит индукции.

184. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,02 Тл равномерно вращается вокруг вертикальной оси горизонтальный стержень длиной l = 0,5 м. Ось вращения проходит через конец стержня параллельно линиям магнитной индукции. Определите число оборотов в секунду, при котором на концах стержня возникает разность потенциалов U = 0,1 В.

Читайте также:  Беременность окружность живота высота матки

185. В однородном магнитном поле (В = 0,2 Тл) равномерно с частотой n = 600 мин -1 вращается рамка, содержащая N = 1200 витков, плотно прилегающих друг к другу. Площадь рамки S = 100 см 2 . Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определите максимальную ЭДС, индуцируемую в рамке.

186. Магнитная индукция B поля между полюсами двухполюсного генератора равна 1 Тл. Ротор имеет 140 витков (площадь каждого витка S = 500 см 2 ). Определите частоту вращения якоря, если максимальное значение ЭДС индукции равно 220 В.

187. В однородном магнитном поле (B = 0,2 Тл) равномерно вращается прямоугольная рамка, содержащая N = 200 витков, плотно прилегающих друг к другу. Площадь рамки S = 100 см 2 . Определите частоту вращения рамки, если максимальная ЭДС, индуцируемая в ней, εmax = 12,6 В

188. В однородном магнитном поле равномерно вращается прямоугольная рамка с частотой n = 600 мин -1 . Амплитуда индуцируемой ЭДС ε = 3 В. Определите максимальный магнитный поток через рамку.

189. Катушка длиной l = 50 см и диаметром d = 5 см содержит N = 200 витков. По катушке течет ток I = 1 А. Определите: 1) индуктивность катушки; 2) магнитный поток, пронизывающий площадь ее поперечного сечения.

190. Длинный соленоид индуктивностью L = 4 мГн содержит N = 600 витков. Площадь поперечного сечения соленоида S = 20 см 2 . Определите магнитную индукцию поля внутри соленоида, если сила тока, протекающего по его обмотке, равна 6 А.

191. Две длинные катушки намотаны на общий сердечник, причем индуктивности этих катушек L1 = 0,64 Гн и L2 = 0,04 Гн. Определите, во сколько раз число витков первой катушки больше, чем второй.

192. Определите, сколько витков проволоки, вплотную прилегающих друг к другу, диаметром d = 0,5 мм с изоляцией ничтожной толщины надо намотать на картонный цилиндр диаметром D = 1,5 см, чтобы получить однослойную катушку индуктивностью L = 100 мкГн?

193. Определите индуктивность соленоида длиной l и сопротивлением R, если обмоткой соленоида является проволока массой m (принять плотность проволоки и ее удельное сопротивление соответственно за ρи ρ’).

194. Сверхпроводящий соленоид длиной l = 10 см и площадью поперечного сечения S = 3 см 2 , содержащий N = 1000 витков, может быть подключен к источнику ЭДС ε = 12 В. Определите силу тока через 0,01 с после замыкания ключа.

195. Через катушку, индуктивность L которой равна 200 мГн, проте ток, изменяющийся по закону I = 2cos(3*t). Определите: 1) за изменения ЭДС самоиндукции; 2) максимальное значение ЭДС самоин.

Ошибка в тексте? Выдели её мышкой и нажми

Остались рефераты, курсовые, презентации? Поделись с нами — загрузи их здесь!

Источник

Поделиться с друзьями
Объясняем