На рисунке представлен график зависимости силы тока от времени в катушке индуктивностью $0{,}6\ \text{мГн}$. Определите модуль ЭДС самоиндукции.
- 1
Модуль ЭДС самоиндукции определяется произведением индуктивности на модуль скорости изменения силы тока.$$|\mathcal{E}| = L\left|\dfrac{\Delta I}{\Delta t}\right|$$
- 2
По графику сила тока изменяется от $0$ до $6\ \text{А}$ за $4\ \text{с}$.$$\left|\dfrac{\Delta I}{\Delta t}\right| = \dfrac{6}{4} = 1{,}5\ \text{А/с}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Электрическая цепь, состоящая из четырёх прямолинейных проводников $1\text{–}2$, $2\text{–}3$, $3\text{–}4$, $4\text{–}1$ и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле, вектор…
- 1
Во внешней цепи ток идёт от положительного полюса источника к отрицательному. Поэтому в проводнике $3\text{–}4$ ток направлен снизу вверх.
- 2
Направление силы Ампера определяем по правилу левой руки для тока, направленного вверх, и магнитного поля, направленного вправо.$$\vec{F}=I[\vec{l}\times\vec{B}]$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
На рисунке показан график зависимости силы тока $I$, протекающего в катушке с индуктивностью $4\ \text{мГн}$, от времени $t$. Определите модуль ЭДС самоиндукции в промежутке времени от $1$ до…
- 1
Модуль ЭДС самоиндукции определяется скоростью изменения силы тока:$$|\mathcal{E}_{\text{си}}| = L\left|\frac{\Delta I}{\Delta t}\right|$$
- 2
По графику на промежутке от $1$ до $3\ \text{с}$ сила тока уменьшается от $3\ \text{А}$ до $1\ \text{А}$, поэтому $|\Delta I| = 2\ \text{А}$, а $\Delta t = 2\ \text{с}$.$$\left|\frac{\Delta I}{\Delta t}\right| = \frac{2}{2} = 1\ \text{А/с}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведённому графику. На основании этого графика выберите два верных…
- 1
Магнитный поток через левую катушку зависит от силы тока в правой катушке. Индукционный ток возникает только при изменении этого тока.$$\mathcal{E} = -\dfrac{d\Phi}{dt}$$
- 2
В промежутках 0–1 с и 1–2 с график имеет одинаковый положительный наклон: ток в правой катушке равномерно возрастает. Поэтому направление изменения магнитного потока и направление индукционного тока в обоих промежутках одинаковы.
Ещё 2 қадам — толық шешімде
Прямолинейный проводник длиной $0{,}2\ \text{м}$, по которому течёт электрический ток, расположен в однородном магнитном поле с индукцией $B = 0{,}6\ \text{Тл}$ под углом $30^\circ$ к вектору…
- 1
Сила Ампера для прямолинейного проводника определяется формулой:$$F = BIl\sin\alpha$$
- 2
Выразим силу тока:$$I = \dfrac{F}{Bl\sin\alpha}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Определите энергию магнитного поля катушки индуктивностью $3 \times 10^{-4}\ \text{Гн}$, если сила тока в ней равна $1\ \text{А}$.
- 1
Энергия магнитного поля катушки определяется через её индуктивность и силу тока:$$W = \dfrac{LI^2}{2}$$
- 2
Подставим значения индуктивности и силы тока:$$W = \dfrac{3 \times 10^{-4} \cdot 1^2}{2} = 1{,}5 \times 10^{-4}\ \text{Дж}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
За время $\Delta t = 2\ \text{с}$ магнитный поток через площадку, ограниченную проволочной рамкой, равномерно уменьшается от некоторого значения $\Phi$ до нуля. При этом в рамке генерируется ЭДС…
- 1
По закону электромагнитной индукции модуль ЭДС равен отношению изменения магнитного потока ко времени.$$\mathcal{E} = \dfrac{|\Delta\Phi|}{\Delta t}$$
- 2
Поток уменьшается от $\Phi$ до нуля, поэтому модуль его изменения равен $\Phi$.$$|\Delta\Phi| = \Phi$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
На рисунке показаны сечения двух параллельных прямых длинных проводников и направления токов в них. Сила тока в проводниках одинакова. Куда направлен относительно рисунка вектор индукции созданного…
- 1
Токи в проводниках направлены противоположно: в левом проводнике — к наблюдателю, в правом — от наблюдателя.
- 2
По правилу правой руки магнитное поле левого проводника в точке A направлено вверх.
Ещё 2 қадам — толық шешімде
Электрическая цепь, состоящая из прямолинейных горизонтальных проводников (1–2, 2–3, 4–1) и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле, вектор магнитной индукции которого…
- 1
Во внешней цепи ток направлен от положительного полюса источника к отрицательному. Поэтому в проводнике 1–4 ток идёт снизу вверх.
- 2
Направление силы Ампера определяем по правилу левой руки: линии магнитной индукции направлены вправо, ток — вверх.$$\vec{F}_{\text{А}} = I\vec{l} \times \vec{B}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Электрическая цепь, состоящая из четырёх прямолинейных горизонтальных проводников 1–2, 2–3, 3–4 и 4–1 и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле. Вектор магнитной индукции…
- 1
По направлению тока в цепи ток на участке 1–2 направлен вправо.
- 2
Магнитная индукция направлена к наблюдателю. По правилу левой руки сила Ампера для тока, направленного вправо, направлена вниз.$$\vec{F}=I[\vec{l}\times\vec{B}]$$
Как направлена относительно рисунка сила Ампера, действующая на проводник № 2 со стороны двух других, если все проводники тонкие, длинные, прямые, лежат в одной плоскости, параллельны друг другу и…
- 1
Токи в проводниках № 2 и № 3 направлены одинаково, поэтому эти проводники притягиваются. Сила со стороны проводника № 3 направлена вниз.
- 2
Токи в проводниках № 1 и № 2 направлены противоположно, поэтому проводники отталкиваются. Сила со стороны проводника № 1 на проводник № 2 также направлена вниз.
Ещё 1 қадам — толық шешімде
От деревянного кольца № 1 отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца № 2 — северный полюс другого полосового магнита (см. рисунок). Из приведённого списка выберите все верные…
- 1
Деревянное кольцо не проводит электрический ток, поэтому индукционный ток в нём не возникает и магнитное взаимодействие отсутствует.
- 2
Медное кольцо является проводником. При удалении северного полюса магнита магнитный поток через кольцо уменьшается, поэтому в кольце возникает индукционный ток.$$\mathcal{E}_\text{инд} = -\dfrac{d\Phi}{dt}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Энергия магнитного поля катушки индуктивности при силе тока $I = 6\ А$ равна $W = 0{,}54\ Дж$. Определите индуктивность катушки.
- 1
Энергия магнитного поля катушки определяется формулой:$$W = \dfrac{LI^2}{2}$$
- 2
Выразим индуктивность катушки:$$L = \dfrac{2W}{I^2}$$
Ещё 2 қадам — толық шешімде
Прямолинейный проводник длиной $L$, по которому протекает ток $I$, помещён в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции $\vec{B}$. Во сколько раз увеличится сила Ампера, действующая…
- 1
Сила Ампера определяется формулой $F = BIL\sin\alpha$. Так как проводник перпендикулярен линиям магнитной индукции, $\sin\alpha = 1$, поэтому $F = BIL$.$$F = BIL$$
- 2
После изменения параметров длина проводника станет $L' = 4L$, а магнитная индукция — $B' = \dfrac{B}{2}$. Сила тока и угол остаются неизменными.$$F' = B'IL' = \dfrac{B}{2} \cdot I \cdot 4L$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
В опыте по наблюдению электромагнитной индукции квадратная рамка из одного витка тонкого провода находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости рамки. Индукция магнитного поля…
- 1
По закону электромагнитной индукции модуль ЭДС пропорционален скорости изменения магнитного потока. Поскольку площадь рамки и её ориентация не меняются, $\mathcal{E} \propto \dfrac{B_{\max}}{T}$.$$\mathcal{E} = \dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}$$
- 2
После изменения условий $B_{\max}' = \dfrac{B_{\max}}{2}$, а $T' = \dfrac{T}{3}$. Поэтому$$\frac{\mathcal{E}'}{\mathcal{E}} = \frac{B_{\max}'/T'}{B_{\max}/T} = \frac{1/2}{1/3} = \frac{3}{2}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
На рисунке показан график зависимости магнитного потока $\Phi$, пронизывающего контур, от времени $t$. Найдите модуль ЭДС индукции в контуре в промежутке времени от $2$ до $4\ \text{с}$.
- 1
Модуль ЭДС индукции равен модулю скорости изменения магнитного потока.$$|\mathcal{E}| = \left|\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}\right|$$
- 2
По графику в момент времени $t=2\ \text{с}$ магнитный поток равен $4\ \text{Вб}$, а в момент $t=4\ \text{с}$ — $-8\ \text{Вб}$.$$\Delta\Phi = -8 - 4 = -12\ \text{Вб},\quad \Delta t = 4 - 2 = 2\ \text{с}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
По параллельным проводникам $bc$ и $ad$, находящимся в магнитном поле с индукцией $B = 0{,}4\ \text{Тл}$, со скоростью $v = 1\ \text{м/с}$ скользит проводящий стержень $MN$, который находится в…
- 1
При движении стержня в магнитном поле в нём возникает индукционная ЭДС:$$\mathcal{E} = Blv$$
- 2
Так как сопротивлением стержня и проводников можно пренебречь, ток в цепи определяется сопротивлением резистора:$$I = \frac{\mathcal{E}}{R} = \frac{Blv}{R}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
На рисунке приведён график зависимости силы тока $I$ от времени $t$ в катушке, индуктивность которой $1\ \text{мГн}$. Определите модуль ЭДС самоиндукции в катушке в интервале времени от $15$ до…
- 1
Модуль ЭДС самоиндукции определяется по закону самоиндукции:$$|\mathcal{E}_{\text{си}}| = L\left|\dfrac{\Delta I}{\Delta t}\right|$$
- 2
Согласно графику, за интервал от $15$ до $20\ \text{с}$ сила тока изменяется от $20\ \text{мА}$ до $0$. Индуктивность $L=1\ \text{мГн}=10^{-3}\ \text{Гн}$.$$|\mathcal{E}_{\text{си}}|=10^{-3}\cdot\frac{|0-20\cdot10^{-3}|}{20-15}\ \text{В}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
За время $\Delta t = 4\ \text{с}$ сила электрического тока в катушке индуктивностью $L = 0{,}4\ \text{Гн}$ равномерно изменяется от значения $I_1 = 2{,}8\ \text{А}$ до нуля. Определите модуль ЭДС…
- 1
Модуль ЭДС самоиндукции определяется законом самоиндукции:$$\mathcal{E} = L\left|\frac{\Delta I}{\Delta t}\right|$$
- 2
Сила тока изменяется от $2{,}8\ \text{А}$ до нуля, поэтому модуль её изменения равен $2{,}8\ \text{А}$.$$|\Delta I| = |0 - 2{,}8| = 2{,}8\ \text{А}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Определите энергию магнитного поля катушки индуктивностью $L = 0{,}1\ \text{Гн}$, по которой протекает ток $I = 2\ \text{А}$.
- 1
Энергия магнитного поля катушки определяется по формуле:$$W = \dfrac{LI^2}{2}$$
- 2
Подставим значения индуктивности и силы тока:$$W = \dfrac{0{,}1 \cdot 2^2}{2} = 0{,}2\ \text{Дж}$$