Решение: Плоский контур площадью 25 см2 находится в однородном магнитном поле с индукцией

Условие задачи:

Плоский контур площадью 25 см² находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,04 Тл. Определить магнитный поток, пронизывающий контур, если плоскость его составляет 30° с линиями индукции.

Задача №8.3.12 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(S=25\) см², \(B=0,04\) Тл, \(\beta=30^\circ\), \(\Phi-?\)

Решение задачи:

Магнитный поток через некоторую площадку, помещённую в однородном магнитном поле, можно определить по такой формуле:

\[\Phi = BS\cos \alpha \;\;\;\;(1)\]

В этой формуле \(B\) — индукция магнитного поля, \(S\) — площадь поверхности, через которую определяется магнитный поток, \(\alpha\) — угол между нормалью к площадке и вектором магнитной индукции.

Обратите свое внимание на то, что в условии дан угол \(\beta\) между площадкой и вектором магнитной индукции (или направлением, что то же самое), а не угол \(\alpha\) между нормалью к площадке и вектором магнитной индукции. Тем не менее на рисунке видно, что эти углы связаны между собой по формуле:

\[\alpha = 90^\circ — \beta \]

С учётом этого, формула (1) примет вид:

\[\Phi = BS\cos \left( {90^\circ — \beta } \right)\]

\[\Phi = BS\sin \beta \]

Задача решена в общем виде, подставим данные задачи в полученную формулу и посчитаем численный ответ:

\[\Phi = 0,04 \cdot 25 \cdot {10^{ — 4}} \cdot \sin 30^\circ = 5 \cdot 10^{-5}\;Вб = 50\;мкВб\]