Заряд по витку равен 2,6 милликулона
Объяснение:
Проводной виток радиусом r=4 см, который имеет сопротивление R=0,01 Ом, находится в однородном магнитном поле с индукцией B=0,04 Тл. Плоскость рамки составляет угол α=30 с линиями индукции поля. Какое количество электричества Q пройдет по витку, если магнитное поле исчезнет?
Дано:
r = 4 см = 0,04 м
R = 0,01 Ом
B₀ = 0,04 Тл
α = 30°
B = 0
Q - ?
1)
Находим площадь сечения витка:
S = π·R² = 3,14·0,04² ≈ 5·10⁻³ м²
2)
ЭДС = (B₀ - B)·S·sin α / Δt = (0,04 - 0)·5·10⁻³·0,5 / Δt = 0,1·10⁻³/ Δt
3)
Сила тока:
I = ЭДС / R = 0,1·10⁻³ / (0,01·Δt) = 0,01 / Δt (1)
Но:
I = Q / Δt (2)
Приравняв (2) и (1), получаем величину заряда:
Q = 0,010 Кл или 10 мКл
Соединение проводников смешанное (параллельно-последовательное).
Так как I₃ = 1 A, то:
Напряжение на R₂ и R₃:
U₂₃ = U₂ = U₃ = I₃R₃ = 1 · 12 = 12 (B)
Ток через R₂:
I₂ = U₂/R₂ = 12 : 4 = 3 (A)
Ток через R₄:
I₄ = I₂ + I₃ = 3 + 1 = 4 (A)
Напряжение на R₄:
U₄ = I₄R₄ = 4 · 3 = 12 (B)
Напряжение на R₅:
U₅ = U₄ + U₂₃ = 12 + 12 = 24 (B)
Ток через R₅:
I₅ = U₅/R₅ = 24 : 6 = 4 (A)
Общий ток в цепи:
I = I₁ = I₄ + I₅ = 4 + 4 = 8 (A)
Напряжение на R₁:
U₁ = I₁R₁ = 8 · 2 = 16 (B)
Общее напряжение цепи АВ:
U = U₁ + U₅ = 16 + 24 = 40 (B)
Общее сопротивление цепи:
R = U/I = 40 : 8 = 5 (Ом)
ответ: U₅ = 24 B
