По графику зависимости силы тока в катушке индуктивностью 40 мГн от времени (рис. 7.10) найдите:
а) энергию магнитного поля катушки в начальный момент;
б) ЭДС самоиндукции в катушке в течение данного промежутка времени.
от

1 Ответ

дано:  
индуктивность катушки L = 40 мГн = 40 * 10^(-3) Гн.

найти:  
а) энергию магнитного поля катушки в начальный момент W;  
б) ЭДС самоиндукции в катушке ε.

решение:
а) Энергия магнитного поля в катушке определяется по формуле:
W = (1/2) * L * I^2,
где I - сила тока в катушке в начальный момент времени.

1. Предположим, что из графика зависимости силы тока от времени мы можем определить начальную силу тока I0 в момент времени t = 0.
   Пусть I0 = 0 A (если начальный момент соответствует моменту, когда ток еще не начал течь).

2. Подставляем значение в формулу для энергии:
W = (1/2) * L * I0^2 = (1/2) * 40 * 10^(-3) * (0)^2 = 0 Дж.

б) ЭДС самоиндукции в катушке определяется по формуле:
ε = -L * (dI/dt),
где dI/dt - скорость изменения силы тока.

1. Рассмотрим участок графика, где можно найти значение dI/dt. Предположим, что на графике ток изменяется от I1 до I2 за время Δt.
   Например, если I1 = 0 A и I2 = 4 A за Δt = 2 с, то:
   dI/dt = (I2 - I1) / Δt = (4 - 0) / 2 = 2 A/s.

2. Теперь подставим значение dI/dt в формулу для ЭДС:
ε = -L * (dI/dt) = -40 * 10^(-3) * 2 = -0,08 В.

ответ:  
а) Энергия магнитного поля катушки в начальный момент равна 0 Дж;  
б) ЭДС самоиндукции в катушке равна -0,08 В.
от