Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 15081
2021-03-26 
Квадратную проволочную рамку со стороной $a$ и сопротивлением $R$ протягивают с постоянной скоростью и через зазор электромагнита (рис.). Магнитное поле в зазоре однородное, его индукция равна $B$ и перпендикулярна плоскости рамки. Пренебрегая краевыми эффектами, определите, какое количество теплоты выделится в рамке. Сторона рамки меньше и продольного размера зазора $b$ и его поперечного размера $l$.
Решение:
Очевидно, что тепло в рамке будет выделяться во время возникновения в ней электрического тока. А он будет течь, когда рамка будет частично находиться в магнитном поле. Если такое мгновенное «погружение» равно $x$ ($x < a$), то рамку пронизывает магнитный поток
$\Phi = Bax = Bavt$.
Значит, в рамке наводится ЭДС индукции
$\mathcal{E}_{i} = - \Phi^{ \prime } = - Bav$.
Тогда через нее будет течь постоянный ток
$I = \frac{| \mathcal{E}_{i} |}{R} = \frac{Bav}{R}$.
Следовательно, по закону Джоуля - Ленца в рамке выделится количество теплоты
$Q = 2I^{2}RT$,
где $T = \frac{a}{v}$ - время частичного нахождения квадрата в поле, а коэффициент «2» вызван тем, что рамка и входит и выходит из магнитного поля. Окончательно имеем
$Q = 2 \frac{B^{2}a^{2}v^{2} }{R^{2} } R \frac{a}{v} = \frac{2B^{2}a^{3}v }{R}$.
Квадратную проволочную рамку со стороной $a$ и сопротивлением $R$ протягивают с постоянной скоростью и через зазор электромагнита (рис.). Магнитное поле в зазоре однородное, его индукция равна $B$ и перпендикулярна плоскости рамки. Пренебрегая краевыми эффектами, определите, какое количество теплоты выделится в рамке. Сторона рамки меньше и продольного размера зазора $b$ и его поперечного размера $l$.
Решение:
Очевидно, что тепло в рамке будет выделяться во время возникновения в ней электрического тока. А он будет течь, когда рамка будет частично находиться в магнитном поле. Если такое мгновенное «погружение» равно $x$ ($x < a$), то рамку пронизывает магнитный поток
$\Phi = Bax = Bavt$.
Значит, в рамке наводится ЭДС индукции
$\mathcal{E}_{i} = - \Phi^{ \prime } = - Bav$.
Тогда через нее будет течь постоянный ток
$I = \frac{| \mathcal{E}_{i} |}{R} = \frac{Bav}{R}$.
Следовательно, по закону Джоуля - Ленца в рамке выделится количество теплоты
$Q = 2I^{2}RT$,
где $T = \frac{a}{v}$ - время частичного нахождения квадрата в поле, а коэффициент «2» вызван тем, что рамка и входит и выходит из магнитного поля. Окончательно имеем
$Q = 2 \frac{B^{2}a^{2}v^{2} }{R^{2} } R \frac{a}{v} = \frac{2B^{2}a^{3}v }{R}$.
