Ένας κυκλικός αγωγός μπαίνει σε μαγνητικό πεδίο.

Ένας κυκλικός αγωγός ακτίνας α=0,25m και αντίστασης R=0,5Ω κινείται κατακόρυφα με σταθερή ταχύτητα υ=0,5m/s και τη στιγμή t=0 αρχίζει να μπαίνει σε ένα ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=2Τ κάθετα στις δυναμικές γραμμές όπως στο σχήμα. Αν η είσοδος γίνεται πάντα με σταθερή ταχύτητα, με την επίδραση κατάλληλης κατακόρυφης δύναμης, ζητούνται:

i)  Η μαγνητική ροή που διέρχεται από το πλαίσιο τη χρονική στιγμή t₁, που στο πεδίο έχει μόλις εισέλθει το κέντρο Ο του κυκλικού αγωγού, θεωρώντας την κάθετη στο επίπεδο του κυκλικού αγωγού, ίδιας κατεύθυνσης με τις δυναμικές γραμμές του πεδίου.

ii) Ο ρυθμός μεταβολής της μαγνητικής ροής, καθώς και η ένταση του ρεύματος, (κατά απόλυτο τιμή), η οποία τη στιγμή t₁ διαρρέει τον κυκλικό αγωγό. Ποια είναι η φορά της έντασης αυτής;

iii) Η ισχύς της  δύναμης Laplace που ασκείται στον κυκλικό αγωγό από το μαγνητικό πεδίο τη στιγμή t₁.

iv)  Δίνεται η γραφική παράσταση της έντασης του ρεύματος (κατά απόλυτο τιμή), που διαρρέει τον αγωγό, σε συνάρτηση με το χρόνο.

α) Ποια είναι η μέγιστη ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον κυκλικό αγωγό και ποια στιγμή αυτή μηδενίζεται; (Μας ενδιαφέρει μόνο η είσοδος στο πεδίο).

β) Να αποδείξετε ότι τη στιγμή t₂=0,2s η ένταση του ρεύματος γίνεται ίση με 0,8Α, για πρώτη φορά.

γ) Ποια επόμενη χρονική στιγμή t₃ η ένταση του ρεύματος ξαναγίνεται 0,8Α.