Чтобы найти электродвижущую силу (ЭДС) индукции в катушке, можно воспользоваться законом электромагнитной индукции Фарадея. Этот закон гласит, что ЭДС индукции в катушке равна скорости изменения магнитного потока, умноженной на количество витков в катушке. Математически это выражается следующим образом:
[ \mathcal{E} = -N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} ]
где:
- ( \mathcal{E} ) — ЭДС индукции (в вольтах),
- ( N ) — число витков в катушке,
- ( \Delta \Phi ) — изменение магнитного потока (в веберах),
- ( \Delta t ) — время, за которое произошло изменение потока (в секундах).
По условиям задачи:
- ( N = 400 ) витков,
- начальный магнитный поток ( \Phi_1 = 0,1 ) Вб,
- конечный магнитный поток ( \Phi_2 = 0,9 ) Вб,
- ( \Delta t = 0,2 ) с.
Сначала найдем изменение магнитного потока:
[ \Delta \Phi = \Phi_2 - \Phi_1 = 0,9 - 0,1 = 0,8 \text{ Вб} ]
Теперь подставим все известные значения в формулу:
[ \mathcal{E} = -400 \cdot \frac{0,8}{0,2} ]
[ \mathcal{E} = -400 \cdot 4 ]
[ \mathcal{E} = -1600 \text{ В} ]
Отрицательный знак указывает на то, что направление индуцированной ЭДС противоположно изменению магнитного потока, что соответствует правилу Ленца.
Таким образом, ЭДС индукции в катушке равна 1600 В.