Для решения задачи находим ЭДС индукции в соленоиде, используя закон Фарадея. Закон Фарадея гласит, что ЭДС индукции (ε) в контуре равна минус скорости изменения магнитного потока (Φ) через этот контур:
[ \varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt} ]
Где:
- ( \varepsilon ) — ЭДС индукции,
- ( d\Phi ) — изменение магнитного потока,
- ( dt ) — изменение времени.
В данном случае указано, что магнитный поток через соленоид уменьшается с 8 до 4 мВб за 5 мс.
Переведем все величины в стандартные единицы СИ:
- Магнитный поток в начальный момент времени: ( \Phi_1 = 8 \times 10^{-3} ) Вб,
- Магнитный поток в конечный момент времени: ( \Phi_2 = 4 \times 10^{-3} ) Вб,
- Время изменения потока: ( dt = 5 \times 10^{-3} ) с.
Найдем изменение магнитного потока:
[ d\Phi = \Phi_2 - \Phi_1 = 4 \times 10^{-3} \, \text{Вб} - 8 \times 10^{-3} \, \text{Вб} = -4 \times 10^{-3} \, \text{Вб} ]
Подставим данные в формулу закона Фарадея:
[ \varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt} = -\frac{-4 \times 10^{-3}}{5 \times 10^{-3}} \, \text{В} = \frac{4 \times 10^{-3}}{5 \times 10^{-3}} \, \text{В} = 0.8 \, \text{В} ]
ЭДС индукции в одном витке провода равна 0.8 В. Однако, соленоид содержит 500 витков, следовательно, полная ЭДС индукции, индуцированная во всех витках соленоида, будет:
[ \varepsilon_{\text{total}} = N \times \varepsilon = 500 \times 0.8 \, \text{В} = 400 \, \text{В} ]
Итак, ЭДС индукции в соленоиде составляет 400 В.