Дано:
Сторона рамки a = 15 мм = 0,015 м,
Площадь поперечного сечения S = 2 мм² = 2 * 10^(-6) м²,
Изменение магнитной индукции ΔB = 0,14 Тл,
Время Δt = 0,2 с,
Сопротивление рамки R = ρ * L / S,
ρ (сопротивление меди) ≈ 1,68 * 10^(-8) Ом·м.
1. Найдем длину рамки L. Поскольку рамка квадратная, длина одной стороны равна 0,015 м, значит, длина рамки:
L = 4 * a = 4 * 0,015 = 0,06 м.
2. Теперь найдем сопротивление R:
R = ρ * L / S = (1,68 * 10^(-8) Ом·м) * (0,06 м) / (2 * 10^(-6) м²) = (1,68 * 0,06) / 2 * 10^(-8 + 6) = (0,1008 / 2) * 10^(-2) = 0,0504 Ом.
3. Рассчитаем магнитный поток Φ:
Φ = B * S, где S = a² = (0,015 м)² = 0,000225 м².
ΔΦ = ΔB * S = 0,14 Тл * 0,000225 м² = 3,15 * 10^(-5) Вб.
4. Найдем ЭДС индукции ε:
ε = - dΦ/dt = - ΔΦ / Δt = - (3,15 * 10^(-5) Вб) / 0,2 с = - 1,575 * 10^(-4) В.
5. Теперь найдем силу тока I в рамке:
I = ε / R = (1,575 * 10^(-4) В) / (0,0504 Ом) ≈ 0,00312 А = 3,12 мА.
Ответ на пункт а): Сила тока в рамке равна 3,12 мА.
б) Найдем заряд q, проходящий по рамке:
q = I * Δt = (0,00312 А) * (0,2 с) = 0,000624 Кл = 624 мкКл.
Ответ на пункт б): Заряд, проходящий по рамке, равен 624 мкКл.