latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem23.02.tex

   1 \begin{problem*}{23.2} % induction
   2 An $N = 25$ turn circular coil of wire has diameter $d = 1.00\U{m}$.
   3 It is placed with it's axis along the direction of the Earth's
   4 magnetic field of $B = 50.0\U{$\mu$T}$, and then in $t = 0.200\U{s}$
   5 it is flipped 180\dg.  An average emf of what magnitude is generated
   6 in the coil?
   7 \end{problem*}
   8
   9 \begin{solution}
  10 The flux before the flip is
  11 \begin{equation}
  12  \Phi_{Bi} = AB = N \pi r^2 B \;,
  13 \end{equation}
  14 and the flux after the flip is
  15 \begin{equation}
  16  \Phi_{Bf} = -AB = -N \pi r^2 B \;.
  17 \end{equation}
  18
  19 From Ampere's law
  20 \begin{equation}
  21  \varepsilon = - \frac{d\Phi_B}{dt} = 2 N \pi r^2 B/dt = \ans{9.82\U{mV}} \;.
  22 \end{equation}
  23 \end{solution}