Anna.N 14 wyśw. 02-04-2025 23:09

Zadanie domowe 16, zad. 3.3

Pytanie do punktów 2 i 3:

W punkcie 2 stwierdzamy, że prąd o największym natężeniu płynie przez ramkę w pozycji obróconej o 90st. (względem pozycji początkowej). Wtedy ramka jest ustawiona równolegle do linii pola magnetycznego (bo kąt między S a B to 90st., a wektor S jest prostopadły do ramki).

Natomiast w punkcie 3 jest sytuacja gdzie ramka (jej oś) jest ustawiona równolegle do linii pola magnetycznego. Obracamy ramkę wokół tej osi i cały czas linie pola pozostają równoległe do ramki. Odpowiedź jest, że średnia wartość natężenia prądu jest wtedy równa 0.

Czemu tak jest, że w 2) wychodzi natężenie największe, a w 3) natężenie =0, skoro w obu przypadkach patrzymy na sytuację, gdy linie pola są równoległe do osi ramki? 

Fizyka Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
Zaloguj się lub zarejestruj, by móc dodawać komentarze.
s.gugula 03-04-2025 11:56

Bo zgodnie z prawem Faradaya ważne jest nie to jaką wartość ma w danym momencie strumień Fi pola magnetycznego przebijający powierzchnię ramki, ale jaka jest jego zmiana w czasie. Zgodnie z prawem Faradaya bowiem:

$$ \varepsilon = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}  $$

I w punkcie 3. ten strumień przy obracaniu ramki cały czas jest zerowy (cały czas żadna linia pola nie przebija ramki), więc jego zmiana w czasie jest zerowa, co daje zerowe natężenie prądu. Ale w punkcie 2. obrót ramki sprawia, że ten strumień ciągle się zmienia. I ten jeden moment, w którym patrzymy na ramkę, to jest tylko jeden moment, w którym ten strumień jest akurat zerowy. Ale wraz z obrotem ramki on się zmienia, więc tu dojdzie już do indukowania się prądu. Okazuje się ponadto, że w tym momencie zmiana tego strumienia jest największa (formalnie od strony matematycznej wiąże się to z tym, że dla kąta 90 stopni - taki jest wtedy kąt między wektorami B i S - cosinus kąta zmienia się najszybciej - można łatwo to zobaczyć na wykresie funkcji cosinus, a przecież to właśnie cosinus kąta między wektorami B i S siedzi w definicji strumienia: Fi = B*S*cos(alfa)).