Để giải bài toán này, chúng ta cần sử dụng công thức tính từ thông qua khung dây và cách tính độ biến thiên của từ thông.
### a) Độ biến thiên của từ thông qua khung dây khi quay khung dây quanh đường kính MN một góc $180^0$.
Từ thông $\Phi$ qua khung dây được tính bằng công thức:
\[
\Phi = B \cdot S \cdot \cos(\alpha)
\]
Trong đó:
- $B = 0,04~T$ (cường độ từ trường)
- $S = 15~cm^2 = 15 \times 10^{-4}~m^2$ (diện tích khung dây)
- $\alpha = 30^0$
Tính từ thông lúc đầu:
\[
\Phi_1 = B \cdot S \cdot \cos(30^0) = 0,04 \cdot 15 \times 10^{-4} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 5,196 \times 10^{-4}~Wb
\]
Khi quay khung dây một góc $180^0$, góc $\alpha$ sẽ trở thành $180^0 - 30^0 = 150^0$:
\[
\Phi_2 = B \cdot S \cdot \cos(150^0) = 0,04 \cdot 15 \times 10^{-4} \cdot (-\frac{\sqrt{3}}{2}) = -5,196 \times 10^{-4}~Wb
\]
Độ biến thiên của từ thông:
\[
\Delta \Phi = \Phi_2 - \Phi_1 = -5,196 \times 10^{-4} - 5,196 \times 10^{-4} = -10,392 \times 10^{-4}~Wb
\]
### b) Từ thông gửi qua khung dây lúc $\alpha=30^0$ là $5,196 \times 10^{-4}~Wb$.
Đúng, như đã tính ở phần a), từ thông lúc $\alpha=30^0$ là:
\[
\Phi = 5,196 \times 10^{-4}~Wb
\]
### c) Độ biến thiên của từ thông qua khung dây khi quay khung dây quanh đường kính MN một góc $360^0$.
Khi quay khung dây một góc $360^0$, khung dây sẽ trở về vị trí ban đầu, do đó từ thông sẽ trở lại giá trị ban đầu:
\[
\Delta \Phi = \Phi_{cuối} - \Phi_{đầu} = 5,196 \times 10^{-4} - 5,196 \times 10^{-4} = 0
\]
Tuy nhiên, nếu tính độ biến thiên từ thông qua một vòng quay $360^0$, ta có thể tính từ thông ở vị trí đối diện (góc $180^0$) là $-5,196 \times 10^{-4}~Wb$ và độ biến thiên sẽ là:
\[
\Delta \Phi = -5,196 \times 10^{-4} - 5,196 \times 10^{-4} = -10,392 \times 10^{-4}~Wb
\]
### d) Nếu quay khung dây theo đường kính MN góc $180^0$ thì lúc này vecto pháp tuyến $\overrightarrow n$ vẫn cùng chiều với vecto pháp tuyến $\overrightarrow n$ ban đầu.
Khi quay khung dây một góc $180^0$, vecto pháp tuyến sẽ đảo chiều. Do đó, vecto pháp tuyến $\overrightarrow n$ sẽ không cùng chiều với vecto pháp tuyến ban đầu mà sẽ ngược chiều.
### Kết luận:
- a) Độ biến thiên từ thông: $-10,392 \times 10^{-4}~Wb$.
- b) Từ thông lúc $\alpha=30^0$: $5,196 \times 10^{-4}~Wb$.
- c) Độ biến thiên từ thông khi quay $360^0$: $0$ (hoặc $-10,392 \times 10^{-4}~Wb$ nếu tính từ thông ở vị trí đối diện).
- d) Vecto pháp tuyến không cùng chiều với vecto pháp tuyến ban đầu.