Для определения магнитного потока через плоскую поверхность, ограниченную круговым контуром, необходимо воспользоваться формулой для магнитного потока Φ:
[ \Phi = B \cdot S \cdot \cos(\theta) ]
где:
- ( \Phi ) — магнитный поток,
- ( B ) — магнитная индукция,
- ( S ) — площадь поверхности,
- ( \theta ) — угол между вектором магнитной индукции и нормалью к поверхности.
Шаг 1: Определение площади поверхности ( S )
Поверхность ограничена круговым контуром с радиусом ( r = 10 ) см. Сначала нужно перевести радиус в метры:
[ r = 10 \text{ см} = 0,1 \text{ м} ]
Площадь круга ( S ) вычисляется по формуле:
[ S = \pi r^2 ]
Подставляем значения:
[ S = \pi (0,1 \text{ м})^2 = \pi \cdot 0,01 \text{ м}^2 = 0,01\pi \text{ м}^2 ]
Шаг 2: Учет угла ( \theta )
Угол между вектором магнитной индукции и нормалью к плоскости составляет ( \theta = 30^\circ ). В этом случае ( \cos(\theta) ) равен:
[ \cos(30^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2} ]
Шаг 3: Подстановка значений и вычисление магнитного потока ( \Phi )
Подставляем значения ( B ), ( S ) и ( \cos(\theta) ) в формулу для магнитного потока:
[ B = 10^2 \text{ Тл} = 100 \text{ Тл} ]
[ \Phi = B \cdot S \cdot \cos(30^\circ) ]
[ \Phi = 100 \text{ Тл} \cdot 0,01\pi \text{ м}^2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} ]
Теперь произведем расчет:
[ \Phi = 100 \cdot 0,01\pi \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} ]
[ \Phi = \pi \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} ]
[ \Phi = \pi \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 3,14159 \cdot 0,866 \approx 2,72 \text{ Вб} ]
Таким образом, магнитный поток через данную плоскую поверхность составляет приблизительно 2,72 Вебера.