На соленоид длиной l=20 см и площадью поперечного сечения S=30 см2 надет проволочный виток.

Данное задание связано с предметом физика, раздел электромагнетизм, а именно электромагнитная индукция.

Шаг 1: Определим параметры соленоида и витка.

• Длина соленоида \( l = 20 \) см = 0.2 м
• Площадь поперечного сечения \( S = 30 \) см² = \( 30 \times 10^{-4} \) м² = 0.003 м²
• Число витков соленоида \( N = 320 \)
• Ток в соленоиде \( I = 3 \) А
• Время отключения тока \( t = 1 \) мс = \( 1 \times 10^{-3} \) с

Шаг 2: Рассчитаем магнитное поле, создаваемое соленоидом.

Магнитная индукция в соленоиде рассчитывается по формуле:

\[ B = \mu_0 \frac{NI}{l} \]

где \(\mu_0\) - магнитная проницаемость вакуума (\(\mu_0 \approx 4\pi \times 10^{-7} \) Гн/м).

Подставим значения:

\[ B = (4\pi \times 10^{-7}) \frac{320 \times 3}{0.2} \]

\[ B = 4\pi \times 10^{-7} \times 4800 \]

\[ B = 4\pi \times 4.8 \times 10^{-4} \]

\[ B \approx 6.28 \times 4.8 \times 10^{-4} \]

\[ B \approx 3 \times 10^{-3} \text{ Тл} \]

Шаг 3: Определим изменение магнитного потока через виток.

Сначала нужно посчитать магнитный поток \(\Phi\) через один виток соленоида.

\[ \Phi = B \times S \]

Подставим значения:

\[ \Phi = 3 \times 10^{-3} \times 0.003 \]

\[ \Phi = 9 \times 10^{-6} \text{ Вб} \]

Шаг 4: Найдем среднюю ЭДС, индуцированную в витке при отключении тока за время \(t = 1\) мс.

ЭДС рассчитывается по формуле:

\[ E = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} \]

где \(\Delta \Phi\) - изменение магнитного потока, которое в нашем случае будет равно начальному \(\Phi \), потому что поток изменится от значения \(\Phi \) до нуля.

Подставляем значения:

\[ E_{\text{ср}} = - \frac{9 \times 10^{-6}}{1 \times 10^{-3}} \]

\[ E_{\text{ср}} = -9 \times 10^{-3} \text{ В} \]

\[ E_{\text{ср}} = -0.009 \text{ В} \]

Минус в формуле указывает на направление индуцированной ЭДС по правилу Ленца, но величину это не меняет. Таким образом, средняя ЭДС, индуцированная в витке при выключении тока, составляет 0.009 В.