Электромагниттік индукция (11 сынып)

Электромагниттiк индукция1. Индукциясы 0,02 Тл-ға тең бiртектi магнит өрiсiнде қабырғасының ұзындығы 4 см болатын квадрат рама орналастырылған. Рама жазықтығы мен индукция векторының арасындағы бұрыш 30°. Осы контурды тесiп өтетiн магнит ағынын анықтаңыз.
Шешуi: Квадрат раманың ауданы S=4·4=16 см2=16·10-4 м2. Ал 1.1-суреттен көрiнiп тұрғанындай рама жазықтығына нормаль мен индукция векторы арасындағы бұрыш α=π-30°=60°. Онда магнит ағынының мәнi
Ф=В·S·cos 60°=0,02·16·10-4·0,5=16·10-7 Вб=1,6 мкВбЖауабы: 1,6 мкВб.
2. Магнит индукциясы 0,1 Тл-дан 0,3 Тл-ға дейiн 8мс уақыт мезетiнде өзгергенде тiзбекте 10 В-қа тең ЭҚК-i пайда боуы үшiн көлденең қимасының ауданы 50 см2 болатын шығыр қанша орамнан тұруы керек. Магнит индукциясы векторы шығырдың осiмен бағытталған.
Шешуi: Бiр орамнан тұратын контур үшiн пайда болатын ЭҚК-iнiң модулi
Магнит ағынының өзгерiсi сыртқы өрiстiң магнит индукциясының өзгерiсi салдарынан болғандықтан ΔФ = ΔB·S·cоsα.. Мұндағы ΔB = B2 - B1= 0,3 – 0,1 = 0,2Тл. Магнит индукциясы векторы шығыр осiмен бағытталғандықтан α=0°, онда соs 0°=1. Егер шығыр N орамнан тұрады десек, онда пайда болатын ЭҚК-i

Бұл жерден  орам.
Жауабы: 80 орам.
3. Бойынан 10 А ток өткенде 0,5 Вб магнит ағынын туғызатын шығырдың магнит өрiсiнiң энергиясын анықтаңыз.
Шешуi: Магнит өрiсiнiң энергиясы
теңдiгiмен анықталады. Ал, шығырдың индуктивтiлiгiн Ф = L·I; өрнегiнен анықтаймыз, онда
Жауабы: 2,5 Дж.
4. Ұзындығы 0,2 м, ал массасы 5 г өткiзгiш, салмағын ескермесе де болатын екi жiп арқылы 1.2-суретте көрсетiлгендей етiп бiртектi магнит өрiсiне орналастырылған. Магнит өрiсiнiң индукциясы 49 мТл және өткiзгiшке перпендикуляр бағыттлған. Жiптiң әрбiрi 39,2 мН-ға дейiнгi салмақты ұстап тұра алады. Өткiзгiштен қандай ток өткенде жiптердiң бiрi үзiлiп кетедi ?
Шешуi: Магнит өрiсiндегi өткiзгiшке

күшi әсер етедi. Өткiзгiш пен магнит индукция векторы перпендикуляр болғандықтан sinα = sin 90° = 1, онда F = BIl. Өткiзгiштен ток өткенде жiп үзiлу үшiн бұл күш төмен бағытталуы тиiс. Өткiзгiштiң екi ұшынан байланған жiптiң керiлу күшi вертикаль жоғары бағытталған. Сондықтан өткiзгiш тепе-теңдiкте тұру үшiн
2T – mg – F = 0
шарты орындалуы тиiс. Бұл жерден
Жiптiң бiрi үзiлу үшiн

шарты орындалуы тиiс. Онда
Жауабы: 3 А