Плоская рамка площадью 4 • 10-4 м2 расположена в магнитном поле так, что нормаль к рамке составляет с направлением поля угол 60°. Индукция магнитного поля, пронизывающего рамку, изменяется по закону В = 0,05t (Тл). По истечении 4 с определите ЭДС индукции, возникающей в рамке, и разность потенциалов между двумя произвольными точками рамки.
Согласно данным задачи, для решения необходимо воспользоваться законом электромагнитной индукции Фарадея, который устанавливает связь между напряженностью магнитного поля, изменением магнитного потока и величиной ЭДС индукции. Для начала, необходимо выразить магнитный поток, пронизывающий рамку в зависимости от времени. Так как площадь рамки является постоянной и равна 4 • 10-4м2, то магнитный поток будет изменяться пропорционально значению индукции магнитного поля B, которое изменяется по формуле B = 0,05t(Тл), и также учитывая угол между нормалью рамки и направлением поля 60°, перемноженные с площадью рамки. Таким образом, выражение для магнитного потока будет иметь вид Φ = B • cos60° • A = 0,05t • cos60° • 4 • 10-4 = 0,05t • 2 • 10-4 (Вб). Теперь, применяя закон Фарадея, можем получить выражение для ЭДС индукции: E = -dΦ/dt = -0,05 • 2 • 10-4 = -0.00001t (В). Таким образом, по истечении 4 с, ЭДС индукции будет равняться -0.00001 • 4 = -0.00004 (В). Далее, для расчета разности потенциалов между двумя произвольными точками рамки, необходимо использовать закон Ома, который устанавливает связь между разностью потенциалов, сопротивлением цепи и силой тока. Так как в задаче нет данных о сопротивлении цепи, предположим, что оно равно R = 1 Ом. Тогда, разность потенциалов U будет равна U = RI = 1 • 0.00004 = 0.00004 (В). Таким образом, получим ЭДС индукции равной -0.00004 (В) и разность потенциалов между двумя произвольными точками рамки - 0.00004 (В).
