schoolФизика
verifiedРешено AI
Изменение магнитного потока со временем
help_outlineУсловие задачи
Ответ для двух формул

lightbulbКраткий ответ
Магнитный поток меняется со временем по косинусоидальному закону, определяемому вращением рамки в магнитном поле. Начальное значение потока минимально (равно нулю).
Подробное решение
Вопрос:
Как со временем меняется магнитный поток, если в начальный момент времени он был минимальным?
Решение:
1. Магнитный поток \( \Phi \), пронизывающий рамку площадью \( S \) в магнитном поле с индукцией \( B \), определяется формулой:
\[ \Phi = B \cdot S \cdot \cos \alpha \]
где \( \alpha \) — угол между вектором магнитной индукции \( \vec{B} \) и нормалью к плоскости рамки.
2. При вращении рамки с частотой \( \nu \) угловая скорость равна:
\[ \omega = 2\pi\nu \]
Угол \( \alpha \) меняется со временем по закону \( \alpha = \omega t + \alpha_0 \).
3. В условии сказано, что в начальный момент времени (\( t = 0 \)) магнитный поток был минимальным. Минимальное значение потока равно нулю, что происходит, когда рамка расположена параллельно линиям индукции (угол между нормалью и полем \( \alpha = 90^\circ \)).
4. Если в начальный момент поток равен нулю, то зависимость должна описываться функцией синуса, так как \( \sin(0) = 0 \):
\[ \Phi(t) = B \cdot S \cdot \sin(\omega t) \]
5. Подставляя выражение для угловой скорости \( \omega = 2\pi\nu \), получаем:
\[ \Phi = B \cdot S \cdot \sin(2\pi\nu t) \]
Ответ:
\( \Phi = BS \sin(2\pi\nu t) \)