Примеры решения задач. 1. В однородном магнитном поле индукцией В=0,1Т равномерно вращается рамка, содержащая N=1000 витков
1. В однородном магнитном поле индукцией В=0,1Т равномерно вращается рамка, содержащая N=1000 витков. Площадь рамки S=150см2. Рамка вращается с частотой . Определить мгновенное значение ЭДС, соответствующее углу поворота рамки в 30º.
Решение:
Мгновенное значение ЭДС индукции определяется основным уравнением электромагнитной индукции:
=-N (1)
При вращении рамки магнитный поток, пронизывающий рамку, изменяется по закону:
(2)
Подставляя (2) в (1), получим:
Поскольку , то =
2. Если сила тока, проходящего в соленоиде, изменяется на 50 А в секунду, то на концах соленоида возникает среднее значение ЭДС самоиндукции, равное 0,08В. Найти индуктивность соленоида.
Решение:
Индуктивность численно равна ЭДС самоиндукции, возникающей на концах соленоида, когда ток, проходящий через соленоид, равномерно изменяется на единицу силы тока в единицу времени:
=- или =
Знак (-) можно опустить, т.к. он показывает направление ЭДС
3. На стержень из немагнитного материала длиной l=50см и сечением S=2см2 намотан в один слой провод так, что на каждый сантиметр длины стержня приходится 20 витков. Определить энергию W магнитного поля внутри соленоида, если сила тока в обмотке I=0,5А.
Решение:
Энергия магнитного поля соленоида с индуктивностью L, по обмотке которого течет ток I, выражается формулой
(1)
Индуктивность соленоида в случае немагнитного сердечника зависит только от числа витков на единицу длины и от объема сердечника V:
(2), где постоянная.
Подставив в (1) выражение для L из (2), получаем:
(3)
Выразим в (3) объем сердечника как V=Sl:
(4)
Подставив в (4) численные значения:
Лекция №8
Дата добавления: 2016-05-25; просмотров: 868;