Физика. Задания на контрольные работы. Бородин В.М - 55 стр.

UptoLike

Рубрика: 

55
где n = N / l - число витков N, приходящееся на единицу длины l соле-
ноида; V - объем соленоида.
6.Энергия магнитного поля контура с током
2
2
IL
W =
.
7.Объемная плотность энергии магнитного поля
.
222
0
22
0
µµ
µµ
BHBH
w ===
Для однородного поля
.
V
W
w =
Примеры решения задач
Пример 1
Плоский круговой виток радиусом 20 см вращается с постоянной уг-
ловой скоростью 300 рад/с в однородном магнитном поле с индукцией 0,1
Тл, причем ось вращения лежит в плоскости витка и перпендикулярна
вектору индукции. Найти максимальное значение ЭДС индукции.
Дано:
R = 20 см = 0,2 м
В = 0,1 Тл
ω
= 300 рад/с
ε
imax
= ?
Решение При вращении витка непрерывно изменяется угол α между
вектором
и нормалью к плоскости витка, следовательно, изменяется
магнитный поток Ф, пронизывающий виток. В витке возникает ЭДС ин-
дукции, мгновенное значение которой по закону Фарадея равно
.
B
G
dt
dФ
i
=
ε
. (1)
Для однородного поля магнитный поток, пронизывающий виток, равен
Ф = ВS cos
α
. С учетом того, что при вращении витка с постоянной угло-
вой скоростью мгновенное значение угла
α
=
ω
t, получим
Ф = ВS cos
α
= BS cos
ω
t.
Подставив в формулу (1) выражение для Ф и продифференцировав по
времени, найдем мгновенное значение ЭДС индукции
ε
i
= BS
ω
sin
ω
t.
Максимальное значение ЭДС индукции равно
ε
imax
= BS
ω
.