Как изменится амплитуда колебаний ЭДС индукции в проволочной рамке, вращающейся в однородном магнитном поле, при увеличении индукции магнитного поля в 2 раза и увеличении частоты вращения в 2 раза
Ответы 4
Что за формула такая? e=BSwsinwt?????
Это ЭДС во вращающейся рамке
Спасибо
Автор:
ashlyn
Оценить ответ:
0
e=BSωsinωt. Увеличится в 2*2=4 раза.
Знаешь ответ? Добавь его сюда!
Последние вопросы
Другие предметы
6 часов назад
Пользуясь определителем дикорастущих растений и опираясь на знания по курсу ботаники, определите, к какому виду, роду, семейству и классу относятся полезные растения, произрастающие в ближайшем лесу, поле или парке.
( Помогите срочно! )
Математика
1 день назад
24.02.2022?
Ділянку прямокутної форми що має розміри 250м на 80м, засіяли кукурудзою. Скільки зерна було використано для цього, якщо на 10000м потрібно 18 кг?Математика
1 день назад
32) найдите область определение функции z = (1/x) + (1/y)Математика
1 день назад
33) найдите область определение функции z = (y — 1) / (x² + y²)Математика
1 день назад
31) найдите область определение функции z = 1 / (x-y)Геометрия
1 день назад
100 баллов таму кто поможетАнглийский язык
1 день назад
Subjunctive Mood
Test
I.
Choose the right form:1. Jack doesn’t speak English. If he (spoke/ had spoken) English, he would (get/ have got) a good job at a travel agency. 2. I was in Rome on business. If I (had/ had had) more free time, I would (go/ have gone) sightseeing. 3. It is unlikely that he will repair his car soon. He would (give/ have given) us a ride to the train station if he (repaired/ had repaired) his car soon enough. 4.
II. Describe these situations in a different way. Use the Subjunctive Mood.
- The problems of the company were very serious. As a result Tom worked hard all the weekends.
- The alarm clock was broken. And John was late for his first lesson.
- My mother was in Italy. I had to cook everything on my own.
- She lost her mobile phone. That’s why I gave her mine.
- She was late for their wedding. Her fiancé got angry.
III. Translation.
- Если бы Майк сдал отчет вовремя, его бы не уволили.
- Жаль, что арбуз оказался гнилой.
- Если бы она не вмешивалась в его дела, он бы не дерзил ей.
- Если бы не твоя помощь, я бы не смог
- Если бы Джонни был хорошим студентом, он бы не использовал так много шпаргалок на экзамене.
- Мне бы хотелось, чтобы ты заботился о своем здоровье!
- Если бы тебе было все равно, ты бы не ревновал ее к другим мужчинам.
Английский язык
1 день назад
Subjunctive Mood
Test
I. Choose the right form:
II. Describe these situations in a different way. Use the Subjunctive Mood.
- The problems of the company were very serious. As a result Tom worked hard all the weekends.
- The alarm clock was broken. And John was late for his first lesson.
- My mother was in Italy. I had to cook everything on my own.
- She lost her mobile phone. That’s why I gave her mine.
- She was late for their wedding. Her fiancé got angry.
III. Translation.
- Если бы Майк сдал отчет вовремя, его бы не уволили.
- Жаль, что арбуз оказался гнилой.
- Если бы она не вмешивалась в его дела, он бы не дерзил ей.
- Если бы не твоя помощь, я бы не смог закрепить эти шторы.
- Если бы Джонни был хорошим студентом, он бы не использовал так много
- Мне бы хотелось, чтобы ты заботился о своем здоровье!
- Если бы тебе было все равно, ты бы не ревновал ее к другим мужчинам.
Литература
1 день назад
А где почему это напряжоный момент
Биология
2 дня назад
У голонасінних рослин уперше з’являєтся:
Математика
2 дня назад
Математика третий класс запиши все возможные значения длины и ширины по известному периметру прямоугольника периметр 98 м 120 м 140
Алгебра
2 дня назад
Решите графически системы уравнений (выражая у через х) 1 система {х+2у=6 х-4у=0} 2 система{3у-х=3 х-4у=1}
Физика
2 дня назад
Електричний нагрівник за 7 хв доводить до кипіння 10 кг води, початкова температура якої дорівнює 20 °С.
Физика
3 дня назад
Тело движется вдоль оси Ох. График зависимости проекции его скорости Vх от времени t изображён на рисунке. Найди путь S, пройденный телом за рассмотренный промежуток времени. Результат вырази в метрах, округлив до целого числа.
Українська мова
3 дня назад
Допоможіть будь ласка! Написати твір — роздум за алгоритмом.
Choose the right form:
6. Jill lost her ticket. If she (didn’t lose/ hadn’t lost) her ticket, she would (arrive/ have arrived) in London yesterday. 7. He didn’t have much money at that moment. If he (had/ had had) more money, he would (buy/ have bought) new toys for his children.
КАТЕГОРИИ: Главная Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) | ⇐ Предыдущая12131415161718192021Следующая ⇒
В магнитное поле, изменяющееся по закону , помещена квадратная рамка со стороной см.
1) В 2) 3) В 4) В
Сила тока, протекающего в катушке, изменяется по закону . Если при этом на концах катушки наводится ЭДС самоиндукции В, то индуктивность катушки равна…
1) 0,1 Гн 2) 4 Гн 3) 1 Гн 4) 0,4 Гн
Амплитуда колебаний ЭДС индукции, возникающей во вращающейся в магнитном поле проволочной рамке, при увеличении индукции магнитного поля в 2 раза и уменьшении угловой скорости вращения в 2 раза
1) уменьшится в 4 раза 2) не изменится 3) увеличится в 2 раза 4) уменьшится в 2 раза
Сила тока в проводящем круговом контуре индуктивностью 0,1 Гн изменяется с течением времени t по закону .
1) 0,03 В; индукционный ток направлен против часовой стрелки 2) 0,2 В; индукционный ток направлен против часовой стрелки 3) 0,2 В; индукционный ток направлен по часовой стрелке 4) 0,03 В; индукционный ток направлен по часовой стрелке
На рисунке представлена электрическая схема, составленная из источника тока, катушки, резистора и трех ламп.
1) 2 2) 1 3) 3 4) 3 и 1
Дата добавления: 2014-10-31; Просмотров: 17619; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |
Нормаль к рамке совпадает с направлением изменения поля. ЭДС индукции, возникающая в рамке в момент времени с, равна…
е. ЭДС индукции есть первая производная от магнитного потока по времени.
(2),
где — индуктивность катушки, — сила тока.
(2) => (1)
=>(Гн)
Ответ: вариант 1.
Из выражения (3) видно, что амплитудное значение ЭДС индукции находится в прямой зависимости от величин . Следовательно, при увеличении одну из них в 2 раза и уменьшении другой ровно во столько же никаких изменений не произойдет.
Ответ: вариант 2.
(2),
где — индуктивность катушки, — сила тока.
(2) => (1)
(В). Знак «-» означает, что индукционный ток возникающий в проводящем круговом контуре направлен против основного тока, т.е против часовой стрелки.
Ответ: вариант 1.
В этой связи раньше всех загорится лампа номер 3, затем — 1, а позже всех – 2.
Ответ: вариант 1.
23.2 Закон индукции Фарадея: Закон Ленца – Колледж физики 2e
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
- Расчет ЭДС, силы тока и магнитного поля по закону Фарадея.
- Объясните физические результаты закона Ленца
Закон Фарадея и Ленца
Опыты Фарадея показали, что ЭДС, индуцируемая изменением магнитного потока, зависит лишь от нескольких факторов.
Во-первых, ЭДС прямо пропорциональна изменению потока ΔΦΔΦ. Во-вторых, ЭДС наибольшая, когда изменение во времени ΔtΔt наименьшее, то есть ЭДС обратно пропорциональна ΔtΔt. Наконец, если катушка имеет NN витков, будет создаваться ЭДС в NN раз больше, чем для одиночной катушки, так что ЭДС прямо пропорциональна NN. Уравнение для ЭДС, индуцированной изменением магнитного потока, имеет вид
ЭДС=-NΔΦΔt.ЭДС=-NΔΦΔt.
23,2
Это соотношение известно как закон индукции Фарадея. Единицами ЭДС, как обычно, являются вольты.
Знак минус в законе индукции Фарадея очень важен. Минус означает, что ЭДС создает ток I и магнитное поле В, которые противодействуют изменению потока ΔΦΔΦ — это известно как закон Ленца . Направление (заданное знаком минус) эдс настолько важно, что его называют законом Ленца в честь русского Генриха Ленца (1804–1865), который, подобно Фарадею и Генри, независимо исследовал аспекты индукции.
Фарадей знал об этом направлении, но Ленц сформулировал его так ясно, что ему приписывают его открытие. (См. рис. 23.7.)
Рисунок 23,7 (а) Когда этот стержневой магнит вталкивается в катушку, напряженность магнитного поля в катушке увеличивается. Ток, наведенный в катушке, создает другое поле в направлении, противоположном направлению стержневого магнита, чтобы противостоять увеличению. Это один из аспектов закона Ленца — индукция противостоит любому изменению потока . (b) и (c) — две другие ситуации. Убедитесь сами, что показанное направление индуцированного BcoilBcoil действительно противостоит изменению потока и что показанное направление тока соответствует RHR-2.
Стратегия решения проблем для закона Ленца
Чтобы использовать закон Ленца для определения направлений индуцированных магнитных полей, токов и ЭДС:
- Сделайте набросок ситуации для использования при визуализации и записи направлений.
- Определить направление магнитного поля B.
- Определите, увеличивается или уменьшается поток.
- Теперь определите направление индуцированного магнитного поля B. Оно противодействует изменению потока, добавляя или вычитая исходное поле.
- Используйте RHR-2 для определения направления индуцированного тока I, который отвечает за индуцированное магнитное поле B.
- Направление (или полярность) ЭДС индукции теперь будет управлять током в этом направлении и может быть представлено как ток, выходящий из положительной клеммы ЭДС и возвращающийся к ее отрицательной клемме.
Для практики примените эти шаги к ситуациям, показанным на рис. 23.7, и к другим ситуациям, которые являются частью следующего текстового материала.
Применение электромагнитной индукции
Закон индукции Фарадея имеет множество применений, которые мы рассмотрим в этой и других главах. На этом этапе давайте упомянем несколько, которые связаны с хранением данных и магнитными полями.
Очень важное применение связано с аудио- и видеозаписями лент 9.0024 . Пластиковая лента, покрытая оксидом железа, проходит мимо записывающей головки. Эта записывающая головка представляет собой круглое железное кольцо, на которое намотана катушка проволоки — электромагнит (рис. 23.8). Сигнал в виде переменного входного тока от микрофона или камеры поступает на записывающую головку. Эти сигналы (которые зависят от амплитуды и частоты сигнала) создают переменные магнитные поля на записывающей головке. Когда лента движется мимо записывающей головки, ориентация магнитного поля молекул оксида железа на ленте изменяется, что приводит к записи сигнала. В режиме воспроизведения намагниченная лента проходит мимо другой головки, аналогичной по устройству записывающей головке. Различная ориентация магнитного поля молекул оксида железа на ленте индуцирует ЭДС в катушке провода в головке воспроизведения. Затем этот сигнал отправляется на громкоговоритель или видеоплеер.
Рисунок
23,8
Головки записи и воспроизведения, используемые с аудио- и видеомагнитофонами.
(кредит: Steve Jurvetson)
Аналогичные принципы применимы и к жестким дискам компьютеров, но с гораздо большей скоростью. Здесь записи на вращающемся диске с покрытием. Считывающие головки исторически заставляли работать по принципу индукции. Однако входная информация передается в цифровой, а не в аналоговой форме — на вращающемся жестком диске записывается последовательность нулей или единиц. Сегодня большинство устройств считывания с жестких дисков не работают по принципу индукции, а используют метод, известный как гигантское магнитосопротивление . (Открытие того, что слабые изменения магнитного поля в тонкой пленке железа и хрома могут вызвать гораздо большие изменения электрического сопротивления, было одним из первых крупных успехов нанотехнологии.) Еще одно применение индукции можно найти в магнитной полосе на магнитной полосе. оборотная сторона вашей личной кредитной карты, используемой в продуктовом магазине или банкомате. Это работает по тому же принципу, что и упомянутая в последнем абзаце аудио- или видеокассета, в которой голова считывает личную информацию с вашей карты.
Еще одним применением электромагнитной индукции является передача электрических сигналов через барьер. Рассмотрим кохлеарный имплант , показанный ниже. Звук улавливается микрофоном снаружи черепа и используется для создания переменного магнитного поля. Ток индуцируется в приемнике, закрепленном в кости под кожей, и передается на электроды во внутреннем ухе. Электромагнитная индукция может использоваться и в других случаях, когда электрические сигналы необходимо передавать через различные среды.
Рисунок 23,9 Электромагнитная индукция используется для передачи электрических токов через среды. Устройство на голове ребенка индуцирует электрический ток в приемнике, закрепленном в кости под кожей. (кредит: Бьорн Кнетч)
Еще одна современная область исследований, в которой электромагнитная индукция успешно применяется (и имеет значительный потенциал), — это транскраниальное магнитное моделирование. Множество расстройств, включая депрессию и галлюцинации, можно отнести к нерегулярной локальной электрической активности в головном мозге.
В транскраниальная магнитная стимуляция , быстро меняющееся и очень локализованное магнитное поле помещается рядом с определенными участками, идентифицированными в головном мозге. В выявленных местах индуцируются слабые электрические токи, что может привести к восстановлению электрических функций в тканях головного мозга.
Апноэ во сне («остановка дыхания») поражает как взрослых, так и младенцев (особенно недоношенных детей и может быть причиной внезапной младенческой смерти [SID]). У таких людей дыхание может неоднократно останавливаться во время сна. Прекращение более чем на 20 секунд может быть очень опасным. Инсульт, сердечная недостаточность и усталость — вот лишь некоторые из возможных последствий для человека, страдающего апноэ во сне. Беспокойство у младенцев вызывает остановка дыхания на эти более длительные периоды времени. Один из типов мониторов для оповещения родителей о том, что ребенок не дышит, использует электромагнитную индукцию.
Через провод, обернутый вокруг грудной клетки младенца, проходит переменный ток. Расширение и сжатие грудной клетки младенца, когда он дышит, изменяет площадь, проходящую через спираль. В расположенной рядом съемной катушке индуцируется переменный ток, обусловленный изменяющимся магнитным полем исходного провода. Если ребенок перестанет дышать, индуцированный ток изменится, и родитель может быть предупрежден.
Установление связей: сохранение энергии
Закон Ленца является проявлением закона сохранения энергии. ЭДС индукции создает ток, противодействующий изменению потока, потому что изменение потока означает изменение энергии. Энергия может войти или уйти, но не мгновенно. Закон Ленца является следствием. Когда изменение начинается, закон говорит, что индукция противодействует и, таким образом, замедляет изменение. На самом деле, если бы ЭДС индукции была направлена в том же направлении, что и изменение потока, существовала бы положительная обратная связь, которая давала бы нам свободную энергию без видимого источника — закон сохранения энергии был бы нарушен.
Пример 23.1
Расчет ЭДС: насколько велика ЭДС индукции?
Рассчитайте величину ЭДС индукции, когда магнит, показанный на рис. 23.7(а), вталкивается в катушку, учитывая следующую информацию: катушка с одним контуром имеет радиус 6,00 см и среднее значение BcosθBcosθ (данное, поскольку поле стержневого магнита сложное) увеличивается с 0,0500 Тл до 0,250 Тл за 0,100 с.
Стратегия
Чтобы найти величину ЭДС, мы используем закон индукции Фарадея, сформулированный как ЭДС=-NΔΦΔtemf=-NΔΦΔt, но без знака минус, указывающего направление:
ЭДС=NΔΦΔt.ЭДС=NΔΦΔt.
23,3
Решение
Нам дано, что N=1N=1 и Δt=0,100 с Δt=0,100 с, но мы должны определить изменение потока ΔΦΔΦ, прежде чем сможем найти ЭДС. Поскольку площадь петли фиксирована, мы видим, что
ΔΦ=Δ(BAcosθ)=AΔ(Bcosθ).
ΔΦ=Δ(BAcosθ)=AΔ(Bcosθ).
23,4
Теперь Δ(Bcosθ)=0,200 TΔ(Bcosθ)=0,200 Тл, так как было дано, что BcosθBcosθ изменяется от 0,0500 до 0,250 Тл. Площадь петли равна A=πr2=(3,14…)( 0,060 м)2=1,13×10-2м2А=πr2=(3,14…)(0,060 м)2=1,13×10-2м2. Таким образом,
ΔΦ=(1,13×10–2 м2)(0,200 Тл).ΔΦ=(1,13×10–2 м2)(0,200 Тл).
23,5
Ввод полученных значений в выражение для ЭДС дает −2 м2 )(0,200Тл)0,100с=22,6мВ.
23,6
Обсуждение
Хотя это напряжение легко измерить, оно явно недостаточно для большинства практических приложений. Больше петель в катушке, более сильный магнит и более быстрое движение делают индукцию практическим источником напряжения, которым она и является.
Исследования ФЕТ
Электромагнитная лаборатория Фарадея
Поиграйте со стержневым магнитом и катушками, чтобы узнать о законе Фарадея. Переместите стержневой магнит рядом с одной или двумя катушками, чтобы лампочка загорелась.
Посмотрите на линии магнитного поля. Счетчик показывает направление и величину тока. Просмотрите линии магнитного поля или используйте измеритель, чтобы показать направление и величину тока. Вы также можете играть с электромагнитами, генераторами и трансформаторами!
Нажмите, чтобы просмотреть содержимое.
23.1 ЭДС индукции и магнитный поток – College Physics: OpenStax
Глава 23 Электромагнитная индукция, цепи переменного тока и электрические технологии
Резюме
- Рассчитайте поток однородного магнитного поля через петлю произвольной ориентации.
- Описать методы создания электродвижущей силы (ЭДС) с помощью магнитного поля или магнита и проволочной петли.
Устройство, использованное Фарадеем для демонстрации того, что магнитные поля могут создавать токи, показано на рисунке 1. Когда переключатель замкнут, магнитное поле создается в катушке в верхней части железного кольца и передается на катушку в нижней части.
часть кольца. Гальванометр используется для обнаружения любого тока, наведенного в катушке на дне. Было обнаружено, что каждый раз, когда переключатель замыкается, гальванометр регистрирует ток в одном направлении в катушке на дне. (Вы также можете наблюдать это в физической лаборатории.) Каждый раз, когда переключатель размыкается, гальванометр обнаруживает ток в противоположном направлении. Интересно, что если переключатель остается замкнутым или разомкнутым какое-то время, ток через гальванометр отсутствует. Замыкание и размыкание переключателя индуцирует ток. Именно изменение магнитного поля создает ток. Более основной, чем текущий ток, является ЭДС , которая его вызывает. Ток является результатом ЭДС, индуцированной изменяющимся магнитным полем , независимо от того, есть ли путь для протекания тока.
Когда переключатель размыкается и замыкается, гальванометр регистрирует токи в противоположных направлениях. Через гальванометр не протекает ток, когда переключатель остается замкнутым или разомкнутым.Эксперимент, который легко выполнить и часто проводят в физических лабораториях, показан на рисунке 2. ЭДС индуцируется в катушке, когда стержневой магнит вдвигается в нее и из нее. ЭДС разных знаков создаются движением в противоположных направлениях, а также изменением полярности ЭДС на противоположное. Те же результаты получаются, если перемещать катушку, а не магнит — важно относительное движение. Чем быстрее движение, тем больше ЭДС, а когда магнит неподвижен относительно катушки, ЭДС отсутствует.
Рис. 2. Движение магнита относительно катушки создает ЭДС, как показано на рисунке. Такие же ЭДС возникают, если катушку перемещать относительно магнита. Чем больше скорость, тем больше величина ЭДС, а ЭДС равна нулю, когда нет движения. Метод индукции ЭДС, используемый в большинстве электрических генераторов, показан на рисунке 3.
Катушка вращается в магнитном поле, создавая ЭДС переменного тока, которая зависит от скорости вращения и других факторов, которые будут исследованы в последующих разделах. Обратите внимание, что генератор очень похож по конструкции на двигатель (еще одна симметрия).
Итак, мы видим, что изменение величины или направления магнитного поля создает ЭДС. Эксперименты показали, что существует решающая величина, называемая магнитным потоком, [латекс]\жирныйсимвол{\фи}[/латекс] , определяемая как
[латекс]\boldsymbol{\phi = BA \;\textbf{cos} \;\theta},[/latex] 92}[/латекс]. Как видно на рисунке 4, [latex]\boldsymbol{B \;\textbf{cos} \;\theta = B_{\perp}}[/latex], который является компонентом [latex]\boldsymbol{B}[ /latex] перпендикулярно области [latex]\boldsymbol{A}[/latex].
Таким образом, магнитный поток представляет собой [латекс]\boldsymbol{\phi = B_{\perp} A}[/латекс], произведение площади и перпендикулярной к ней составляющей магнитного поля.
Вся индукция, включая примеры, приведенные до сих пор, возникает из-за некоторого изменения магнитного потока [латекс]\boldsymbol{\phi}[/латекс]. Например, Фарадей менял [латекс]\жирныйсимвол{B}[/латекс] и, следовательно, [латекс]\жирныйсимвол{\фи}[/латекс] при размыкании и замыкании переключателя в своем устройстве (показанном на рисунке 1). Это также верно для стержневого магнита и катушки, показанных на рис. 2. При вращении катушки генератора угол [латекс]\жирныйсимвол{\тета}[/латекс] и, следовательно, [латекс]\жирныйсимвол{\фи }[/latex] изменен.
Leave A Comment