Закон Джоуля - Ленца

I

Алгебраическая сумма падений напряжений на всех ветвях, принадлежащих любому замкнутому контуру цепи, равна алгебраической сумме ЭДС ветвей этого контура..

Eст dl

Если действуют не только сторонние, но и электростатические силы, то

F = q (E_ст + E_эл)

Вел-на численно равная работе, совершаемой электростатическими и сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда, назыв. падением напряжения или просто напряжением на данном участке цепи

U₁₂ = φ₁ – φ₂ + ε₁₂

при отсутствии сторонних сил ε₁₂ = 0 и напряжение U совпадает с разностью потенциалов φ₁ – φ₂

U = φ₁ – φ₂

С учетом сторонних сил, закон Ома:

j = σ (E_ст + E_эл)

j = 1 / ρ(E_ст + E_эл)

При протекании тока по однородному участку цепи электрическое поле совершает работу. За время Δt по цепи протекает заряд Δq = I Δt. Электрическое поле на выделенном участке совершает работу

ΔA = (φ₁ – φ₂) Δq = Δφ_1,2· I Δt = U I Δt

Мощность электрического тока равна отношению работы тока ΔA к интервалу времени Δt, за которое эта работа была совершена:

Работа электрического тока в СИ выражается в джоулях (Дж), мощность – в ваттах (Вт).

15) В основе расчета электрических цепей лежат два правила Кирхгофа: 1) Алгебраическая сумма токов в каждом узле любой цепи равна нулю т. е..

Току, текущему к узлу, приписывается один знак ("+" или "-"), а току, текущему от узла, - другой знак; таким образом, для направлений токов в узле электрической схемы, имеем.

При этом также следует придерживаться правила знаков: токи, текущие вдоль выбран­ного направления обхода контура считаются положительными, а идущие против направле­ния обхода - отрицательными. Соответственно положительными считаются ЭДС тех источ­ников, которые вызывают ток, совпадающий по направлению с обходом контура (см. рис.7), где обозначает направление обхода контура.

R4

+ -

+ -

- +

R1

I5 ε1 I6 a b I1 направление ε2 I I4 обхода R3 R2 I2 I8 I3 ε3 I7

Применим правила Кирхгофа для расчета электрической цепи, представленной на рис. 7. Для этого нужно записать (m-1) уравнений для основании первого прави­ла Кирхгофа и еще одно уравнение для единствен­ного здесь замкнутого контура, используя второе пра­вило Кирхгофа и принимая во внимание направле­ния ЭДС, токов в ветвях и обхода контура:

I I

16) Ток, текущий по однородному металлическому проводинку, пропорционален падению напряжения U на проводнике, т. е.

I= (),

где R - сопротивление проводника, измеряется в (Ом); 1 Ом =1 В/1 А.

Сопротивление проводника R =ρl / S,

где р - удельное сопротивление, измеряется вОм ×м.

Оно зависит от температуры: = T, где - удельное сопротивление при температуре t = 0°С, - температурный коэффициент сопротивления, близкий к 1/273 К, T- термодинамическая температура; так что с ростом температуры сопротивление металлических проводников увеличивается.

Проводник нагревается, если по нему протекает электрический ток. Джоуль и Ленц установили, что количество выделившегося тепла Q = I Rt,

где I - ток, R - сопротивление, t - время протекания тока. Легко доказать, что Q = I Rt = UIt = U ² t/R = qU, где q = It - электрический заряд.

Если ток изменяется со временем (т. е. в случае непостоянного тока), то

Q = =,где i - мгновенное значение тока.

Нагревание проводника происходит за счет работы, совершаемой силами электричес­кого поля над носителями заряда. Эта работа

A = qU = UIt =I Rt = U t / R. (фор-ла полезной работы)

Работа А, энергия W, количество тепла Q в СИ измеряются в Дж.

Так как мощность характеризует работу, совершаемую в единицу времени, т.е. Р =, то P = UI = I R = U / R. (ф-ла полезной мощности)

Мощность измеряется в ваттах: 1 Вт = 1 Дж / 1 с; откуда 1 Дж = 1 Втс;

3600 Дж = 1Вт час, 3,6 •10 Дж = 1 кВт час.

Затраченная работа и мощность определяется по формулам

A = q = It = I (R + r)t = t.

P = = I = I (R + r) =.

Отношение полезной работы (мощности) к затраченной характеризует КПД источника

= = =.

Из этого следует.что при R®0,h®0; R®¥,h®1. Но при R ток I 0 и поэтому А О и Р 0.

Определим величину R, при котором выделится максимальная мощность. Легко по­казать, что это наступает при R = r, тогда R _MAКС=I R = =,

КПД в этом случае будет 50%.

17) Контактные явления в полупроводниках - неравновесные электронные явления, возникающие при прохождении электр. тока через контакт полупроводника с металлом или электролитом или через контакт двух различных полупроводников (гетеропереход)либо через границу двух областей одного и того же полупроводника с разным типом носителей заряда и разной их концентрацией. Приведение в контакт двух различных материалов сопровождается перетеканием носителей (для определённости электронов) из одного в другой и образованием контактной разности потенциалов V_к. Направление изгиба и его величина зависят от знака и величины VK, определяемой разностью работ выхода, а также от знака и концентрации локализованных на поверхности раздела зарядов (адсорбированные ионы, заряженные поверхностные дефекты и др.). Эффект Зеебека — явление возникновения ЭДС в замкнутой электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах (термоэлектрический эффект). Эффект Зеебека состоит в том, что в замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников, возникает термо-ЭДС, если места контактов поддерживают при разных температурах. Цепь, которая состоит только из двух различных проводников, называется термоэлементом или термопарой. Величина возникающей термоэдс в первом приближении зависит только от материала проводников и температур горячего (Т₁) и холодного (Т₂) контактов. В небольшом интервале температур термоэдс Е можно считать пропорциональной разности температур: Е=а₁₂(Т₂- Т₁), где а₁₂- термоэлектрическая способность пары (или коэффициент термоэдс).В простейшем случае коэффициент термоэдс определяется только материалами проводников, однако, строго говоря, он зависит и от температуры, и в некоторых случаях с изменением температуры а₁₂ меняет знак.

18) Работа, которую нужно затратить для удаления электрона из металла в вакуум, называется работой выхода. Укажем две вероятные причины появления работы выхода:

1. Если электрон по какой-то причине удаляется из металла, то в том месте, которое электрон покинул, возникает избыточный положительный заряд и электрон притягивается к индуцированному им самим положительному заряду.

2. Отдельные электроны, покидая металл, удаляются от него на расстояния порядка атомных и создают тем самым над поверхностью металла «электронное облако», плотность которого быстро убывает с расстоянием. Это облако вместе с наружным слоем положительных ионов решетки образует двойной электрический слой, поле которого подобно полю плоского конденсатора. Толщина этого слоя равна нескольким межатомным расстояниям (10^-10 —10^-9 м). Он не создает электрического поля во внешнем пространстве, но препятствует выходу свободных электронов из металла.

Таким образом, электрон при вылете из металла должен преодолеть задерживающее его электрическое поле двойного слоя. Разность потенциалов D_j в этом слое, называемая поверхностным скачком потенциала, определяется работой выхода (А) электрона из металла: ∆φ=A/e, где е — заряд электрона. Так как вне двойного слоя электрическое поле отсутствует, то потенциал среды равен нулю, а внутри металла потенциал положителен и равен D_j. Потенциальная энергия свободного электрона внутри металла равна —еD_j и является относительно вакуума отрицательной. Исходя из этого можно считать, что весь объем металла для электронов проводимости представляет потенциальную яму с плоским дном, глубина которой равна работе выхода А.

Работа выхода выражается в электрон-вольтах (эВ): 1 эВ равен работе, совершаемой силами поля при перемещении элементарного электрического заряда (заряда, равного заряду электрона) при прохождении им разности потенциалов в 1 В. Так как заряд электрона равен 1,6×10–19 Кл, то 1 эВ= 1,6×10–19 Дж.

Работа выхода зависит от химической природы металлов и от чистоты их поверхности и колеблется в пределах нескольких электрон-вольт. Электронная эмиссия — явление испускания электронов из металлов при сообщении электронам энергии, равной или большей работы выхода. Термоэлектронная эмиссия — испускание электронов нагретыми металлами. Пример использования – электронные лампы. Фотоэлектронная эмиссия — эмиссия электронов из металла под действием электромагнитного излучения. Пример использования — фотодатчики. Вторичная электронная эмиссия — испускание электронов поверхностью металлов, полупроводников или диэлектриков при бомбардировке их пучком электронов. Отношение числа вторичных электронов n2 к числу первичных n1, вызвавших эмиссию, называется коэффициентом вторичной электронной эмиссии:? = n2 n1. Пример использования — фотоэлектронные умножители. Автоэлектронная эмиссия — эмиссия электронов с поверхности металлов под действием сильного внешнего электрического поля.

19) В газах существуют несамостоятельные и самостоятельные электрические разряды. Явление протекания электрического тока через газ, наблюдаемое только при условии какого-либо внешнего воздействия на газ, называется несамостоятельным электрическим разрядом. Процесс отрыва электрона от атома называется ионизацией атома. Минимальная энергия, которую необходимо затратить для отрыва электрона от атома, называется энергией ионизации. Частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов одинаковы, называется плазмой. Носителями электрического тока при несамостоятельном разряде являются положительные ионы и отрицательные электроны. Искровой разряд возникает между двумя электродами, заряженными разными зарядами и имеющие большую разность потенциалов. Напряжение между разноименно заряженными телами достигает до 40 000 В. Искровой разряд кратковременный, его механизм - электронный удар. Молния - вид искрового разряда.

В сильно неоднородных электрических полях, образующихся, например, между острием и плоскостью или между проводом линии электропередачи и поверхностью Земли, возникает особая форма самостоятельного разряда в газах, называемая коронным разрядом.

Электрический дуговой разряд. При соприкосновении двух электродов из углей при напряжении 40-50 В в некоторых местах возникают участки малого сечения с большим электрическим сопротивлением. Эти участки сильно разогреваются, испускают электроны, которые ионизируют атомы и молекулы между электродами. Носителями электрического тока в дуге являются положительно заряженные ионы и электроны.

Разряд, возникающий при пониженном давлении, называется тлеющим разрядом. При понижении давления увеличивается длина свободного пробега электрона, и за время между столкновениями он успевает приобрести достаточную для ионизации энергию в электрическом поле с меньшей напряженностью. Разряд осуществляется электронно-ионной лавиной.

20) Плазма - частично или полностью ионизированный газ, образованный из нейтральных атомов (или молекул) и заряженных частиц (ионов и электронов). Важнейшей особенностью плазмы является ее квазинейтральность - объемные плотности положительных и отрицательных заряженных частиц, из которых она образована, оказываются почти одинаковыми. Плазма обычно разделяется на идеальную и неидеальную, низкотемпературную и высокотемпературную, равновесную и неравновесную, при этом довольно часто холодная плазма бывает неравновесной, а горячая равновесной.При низких температурах некоторые металлы и сплавы — так называемые сверхпроводники — перестают оказывать сопротивление электрическому току. Сверхпроводимость - свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при достижении ими температуры ниже определённого значения (критическая температура). Этот термин характеризуется также эффектом Мейснера, заключающимся в полном вытеснении магнитного поля из объема сверхпроводника. Существование этого эффекта показывает, что сверхпроводимость не может быть описана просто как идеальная проводимость в классическом понимании.

21) Зонная теория твердого тела – это теория валентных электронов движущихся в периодическом поле кристаллической решетки.

У отдельных, не взаимодействующих друг с другом атомов электроны могут занимать вполне определенные энергетические уровни, определяемые набором квантовых чисел: главного n, азимутального i, магнитного m, спинового s. Часть этих энергетических уровней заполнена, а часть свободна. На свободные энергетические уровни электроны переходят лишь при возбуждении. Возбужденные электроны стремятся к минимуму энергии и, переходя на уровни с минимальной энергией, излучают кванты электромагнитного поля – фотоны.

Если имеется система из множества удаленных друг от друга одинаковых атомов (газообразное вещество), то взаимодействие между электронами отсутствует, и энергетический спектр атомов такой же, как и у одиночного атома.

При конденсации газа в жидкость или в твердое тело расстояния между атомами резко сокращаются, и электроны соседних атомов начинают взаимодействовать друг с другом. В соответствии с принципом Паули, на каждом энергетическом уровне может находиться не более двух электронов, причем спиновые магнитные моменты этих атомов должны быть противоположно направленными. Поэтому энергетические уровни расщепляются на подуровни и образуют энергетические зоны. Разница в энергии соседних подуровней составляет примерно 10-22 электрон-вольт. Энергетическое отличие диэлектриков от полупроводников и металлических проводников с точки зрения зонной теории твердого тела: 1 - заполненная электронная зона; 2 - зона свободных энергетических уровней; 3 - запрещенная зона шириной Э.

Энергия Ферми системы невзаимодействующих фермионов - это увеличение энергии основного состояния системы при добавлении одной частицы. Это эквивалентно химическому потенциалу системы в ее основном состоянии при абсолютном нуле температур.

Физический смысл уровня Ферми: вероятность обнаружения частицы на уровне Ферми составляет 0,5 при любых температурах, кроме T = 0.

22) Полупроводник - материал, который по своей удельной проводимости занимает промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличается от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и воздействия различных видов излучения..

Почти все неорганические вещества окружающего нас мира - полупроводники. Самым распространённым в природе полупроводником является кремний, составляющий почти 30 % земной коры.

В зависимости от того, отдаёт ли примесной атом электрон или захватывает его, примесные атомы называют донорными или акцепторными. Характер примеси может меняться в зависимости от того, какой атом кристаллической решётки она замещает, в какую кристаллографическую плоскость встраивается.

Полупроводники с собственной проводимостью - полупроводники, в которых свободные электроны и «дырки» появляются в процессе ионизации атомов, из которых построен весь кристалл. В полупроводниках с собственной проводимостью концентрация свободных электронов равняется концентрации «дырок».Проводимость связана с подвижностью частиц следующим соотношением:,где ρ -удельное сопротивление, μ_n -подвижность электронов, μ_ρ - подвижность дырок, μ_n,ρ - их концентрация, q - элементарный электрический заряд (1,602·10^-19 Кл).

Для собственного полупроводника концентрации носителей совпадают и формула принимает вид:.

Электронные полупроводники имеют примесную природу. В четырёхвалентный полупроводник (например, кремний) добавляют примесь пятивалентного полупроводника (например, мышьяка). В процессе взаимодействия каждый атом примеси вступает в ковалентную связь с атомами кремния. Однако для пятого электрона атома мышьяка нет места в насыщенных валентных связях, и он переходит на дальнюю электронную оболочку. Там для отрыва электрона от атома нужно меньшее количество энергии. Электрон отрывается и превращается в свободный. В данном случае перенос заряда осуществляется электроном, а не дыркой, то есть данный вид полупроводников проводит электрический ток подобно металлам. Примеси, которые добавляют в полупроводники, вследствие чего они превращаются в полупроводники n-типа(n-negative, отрицательный заряд основных носителей), называются донорными. Проводимость N-полупроводников приблизительно равна.

Дырочный вид полупроводников, кроме примесной основы, характеризуется дырочной природой проводимости. В четырёхвалентный полупроводник (например, в кремний) добавляют небольшое количество атомов трехвалентного элемента (например, индия). Каждый атом примеси устанавливает ковалентную связь с тремя соседними атомами кремния. Для установки связи с четвёртым атомом кремния у атома индия нет валентного электрона, поэтому он захватывает валентный электрон из ковалентной связи между соседними атомами кремния и становится отрицательно заряженным ионом, вследствие чего образуется дырка. Примеси, которые добавляют в этом случае, называются акцепторными.

Проводимость p-полупроводников(p-positive, положительный заряд основных носителей) приблизительно равна:.

23) Основным свойством полупроводника является увеличение электрической проводимости с ростом температуры. Вблизи температуры абсолютного нуля полупроводники имеют свойства диэлектриков. При нагревании проводимость полупроводников резко возрастает. Температурная зависимость проводимости s собственного полупроводника определяется изменением концентрации n и подвижности электронов m_- и дырок m₊ от температуры:

s = e (n_- m_- + n₊ m₊)

Подвижность носителей заряда в полупроводниках зависит от температуры сравнительно слабо и с ее возрастанием уменьшается по закону m ~ T^-3/2. Это объясняется тем, что с повышением температуры возрастает число столкновений в единицу времени, вследствие чего уменьшается скорость направленного движения носителей заряда в поле единичной напряженности.

Полупроводниковый диод состоит из двух типов полупроводников — дырочного и электронного. В процессе контакта между этими областями из области с полупроводником n-типа в область с полупроводником p-типа проходят электроны, которые затем рекомбинируют с дырками. Вследствие этого возникает электрическое поле между двумя областями, что устанавливает предел деления полупроводников — так называемый p-n переход. В результате в области с полупроводником p-типа возникает некомпенсированный заряд из отрицательных ионов, а в области с полупроводником n-типа возникает некомпенсированный заряд из положительных ионов. Разница между потенциалами достигает 0,3-0,6 В.

Связь между разницей потенциалов и концентрацией примесей выражается следующей формулой:, где V_T -термодинамическое напряжение, N_n-концентрация электронов, N_p-концентрация дырок, n_i-собственная концентрация.

Транзистор - полупроводниковое устройство, которое состоит из двух областей с полупроводниками p- или n-типа, между которыми находится область с полупроводником n- или p-типа => в транзисторе есть две области p-n перехода. Область кристалла между двумя переходами называют базой, а внешние области называют эмиттером и коллектором. Самой употребляемой схемой включения транзистора является схема включения с общим эмиттером, при которой через базу и эмиттер ток распространяется на коллектор. Биполярный транзистор используют для усиления электрического тока.

24) Магнитное поле - силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения, магнитная составляющая электромагнитного поля. Магнитное поле может создаваться током заряженных частиц и/или магнитными моментами электронов в атомах (и магнитными моментами других частиц, хотя в заметно меньшей степени) (постоянные магниты).

Кроме этого, оно появляется при наличии изменяющегося во времени электрического поля.

Основной силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции B (вектор индукции магнитного поля). Ещё одной характеристикой магнитного поля является векторный потенциал. Магнитные поля являются необходимым следствием существования электрических полей.

Вместе, магнитное и электрическое поля образуют электромагнитное поле, проявлениями которого являются, в частности, свет и все другие электромагнитные волны.

Магнитное поле проявляется в воздействии на магнитные моменты частиц и тел, на движущиеся заряженные частицы (или проводники с током). Сила, действующая на движущуюся в магнитном поле электрически заряженную частицу, называется силой Лоренца, которая всегда направлена перпендикулярно к векторам V и B. Она пропорциональна заряду частицы q, составляющей скорости υ, перпендикулярной направлению вектора магнитного поля B, и величине индукции магнитного поля B. Cила Лоренца выражается так: F=q[υ,B]-векторное произведение.

Опыты показывают, что магнитное поле оказывает на контур с током ориентирую­щее действие, поворачивая ее определен­ным образом. Этот результат связывается с определенным направлением магнитного поля.

Ориентация контура в про­странстве характеризуется направлением нормали к контуру. В качестве положи­тельного направления нормали принима­ется направление, связанное с током пра­вилом правого винта, т. е. за положитель­ное направление нормали принимается направление поступательного движения винта, головка которого вращается в на правлении тока, текущего в рамке.

Вращающий момент сил зависит как от свойств поля в данной точке, так и от свойств рамки:

М =[ р _m В ]

где В — вектор магнитной индукции, яв­ляющейся количественной характеристи­кой магнитного поля, р_m — вектор магнит­ного момента рамки с током. Для плоского контура с током I

p _m = I S n,где S — площадь поверхности контура (рамки), n —единичный вектор нормали к поверхности рамки. Направление р _m M_max/p_m (М_max — максимальный вращающий момент) для всех контуров одно и то же и поэтому может служить характеристикой магнитного поля, назы­ваемой магнитной индукцией:

В=М_max/р_m.

25) Магнитная индукция B - векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства. Определяет, с какой силой F магнитное поле действует на заряд q, движущийся со скоростью υ, равна, где косым крестом обозначено векторное произведение, α — угол между векторами скорости и магнитной индукции (направление вектора F перпендикулярно им обоим и направлено по правилу буравчика).СИ= [1Тл].

Силовыми линиями магнитного поля называются линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора магнитной индукции. Свойства магнитных линий, общие для любых векторных полей:

1. Силовые линии магнитного поля не пересекаются.

2. Силовые линии магнитного поля не имеют изломов.

3. Силовые линии не имеют ни начала, ни конца, а являются замкнутыми.

4. Силовые линии стремятся сократить свою длину.

5. Силовые линии одного направления отталкиваются друг от друга.

6. Силовые линии, противоположно направленные, притягиваются и взаимно уничтожают друг друга.

26) В наиболее простых случаях постоянный магнит представляет собой тело, прошедшее соответствующую термическую обработку и предварительно намагниченное до насыщения. Постоянный магнит обычно входит как составная часть в магнитную систему, предназначенную для формирования магнитного поля. Напряженность магнитного поля, формируемого постоянным магнитом, может быть как постоянная, так и регулируемая. Концы магнита, где притяжение максимальное, называются полюсами магнита, а средняя часть, где притяжение практически отсутствует, называется нейтральной зоной магнита. Действие постоянного магнита наиболее эффективно, т. е. внешнее поле, создаваемое постоянным магнитом, обладает наибольшей магнитной энергией, если рабочая точка магнита имеет координаты B_d и H_d, и состояние магнита соответствует точке кривой размагничивания, где максимально значение (BH)_max. В этом случае магнитная энергия единицы объема материала достигает своего максимального значения W_M. Максимальная энергия Wм в воздушном зазоре тем больше, чем больше остаточная индукция, коэрцитивная сила и коэффициент выпуклости кривой размагничивания материала g (g = (BH)_max · /2B_r H_c.

Напряжённость магнитного поля (стандартное обозначение Н) — векторная физическая величина, равная разности вектора магнитной индукции B и вектора намагниченности M., где μ₀ - магнитная постоянная.

Магнитная проницаемость — это физическая скалярная величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в данном веществе отличается от индукции магнитного поля в вакууме.

27) Принцип суперпозиции: результат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть векторная сумма воздействия этих сил.

Наиболее известен принцип суперпозиции в электростатике: напряженность электростатического поля, создаваемого в данной точке системой зарядов, есть сумма напряженностей полей отдельных зарядов.

28) Силовое действие магнитного поля. На проводник с током, находящийся в магнитном поле, действует сила, равная

F = I·L·B·sin(a),

где I - сила тока в проводнике; B - модуль вектора индукции магнитного поля; L - длина проводника, находящегося в магнитном поле; a - угол между вектором магнитного поля и проводником.

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, называют силой Ампера. Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: четыре пальца по току; перпендикулярная проводнику составляющая вектора индукции В входит в ладонь; отогнутый большой палец дает направление F.

Так как электрический ток представляет собой упорядоченное движение зарядов, то действие магнитного поля на проводник с током есть результат его действия на отдельные движущиеся заряды. Силу, действующую со стороны магнитного поля на движущиеся в нем заряды, называют силой Лоренца.

Из закона Ампера следует, что сила Лоренца определяется соотношением:

Fл = q·υ·B·sin(a), где q - величина движущегося заряда; υ - модуль его скорости; B - модуль вектора индукции магнитного поля; a - угол между вектором скорости заряда и вектором магнитной индукции.

Направление вектора F_л определяется по правилу левой руки:

четыре пальца по направлению скорости движения положительного заряда υ; перпендикулярная скорости составляющая вектора индукции входит в ладонь; отогнутый большой палец дает направление силы Лоренца F_л.

Примечание: если заряд отрицательный, то направление противоположно тому, которое мы получим по правилу левой руки.

29) Магнитным потоком через поверхность называется величина Ф, определяемая соотношением: Φ = B · S · cos α. Единица измерения магнитного потока в СИ -1 Вб = 1 Тл · 1 м². Магнитный поток через контур максимален, если плоскость контура перпендикулярна магнитному полю. Значит угол a равен 0⁰. Тогда магнитный поток рассчитывается по формуле: Φ_max =B · S. Магнитный поток через контур равен нулю,если контур распологается параллельно магнитному полю. Значит угол a равен 90⁰