Чтобы найти ЭДС (электродвижущую силу) индукции в соленоиде, можно использовать закон электромагнитной индукции Фарадея. По этому закону, ЭДС индукции (\mathcal{E}) в контуре равна скорости изменения магнитного потока (\Phi) через этот контур. Для соленоида с (N) витками, уравнение закона Фарадея записывается как:
[
\mathcal{E} = -N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}
]
где:
- (N) — число витков,
- (\Delta \Phi) — изменение магнитного потока,
- (\Delta t) — время, за которое происходит это изменение.
В данном случае:
- (N = 400) витков,
- начальный магнитный поток (\Phi_1 = 10) мВб,
- конечный магнитный поток (\Phi_2 = 2) мВб,
- (\Delta t = 4) мс.
Сначала находим изменение магнитного потока (\Delta \Phi):
[
\Delta \Phi = \Phi_2 - \Phi_1 = 2 \, \text{мВб} - 10 \, \text{мВб} = -8 \, \text{мВб}
]
Теперь подставим значения в формулу для ЭДС:
[
\mathcal{E} = -400 \times \frac{-8 \, \text{мВб}}{4 \times 10^{-3} \, \text{с}}
]
Преобразуем мВб в Вб:
[
-8 \, \text{мВб} = -8 \times 10^{-3} \, \text{Вб}
]
И подставим в уравнение:
[
\mathcal{E} = -400 \times \frac{-8 \times 10^{-3} \, \text{Вб}}{4 \times 10^{-3} \, \text{с}} = -400 \times (-2) = 800 \, \text{В}
]
Таким образом, ЭДС индукции в соленоиде составляет 800 В. Положительное значение указывает на то, что направление индукционного тока будет противодействовать изменению магнитного потока, согласно правилу Ленца.