Найти энергию магнитного поля замкнутого соленоида с железным сердечником длиной 150 см и сечением 20 см2, который

Для решения данной задачи, нам понадобятся формулы, связанные с энергией магнитного поля и соленоидом.

Энергия магнитного поля \(W\) внутри соленоида с железным сердечником можно найти по формуле:

\[W = \frac{{B^2 \cdot V}}{{2 \cdot \mu}}\]

где \(B\) - индукция магнитного поля, \(V\) - объем соленоида и \(\mu\) - магнитная проницаемость.

Сначала найдем индукцию магнитного поля \(B\). Мы можем использовать формулу для соленоида:

\[B = \mu \cdot n \cdot I\]

где \(\mu\) - магнитная проницаемость, \(n\) - количество витков на единицу длины и \(I\) - ток, проходящий через соленоид.

Для начала найдем количество витков на единицу длины \(n\). Для этого нам нужно поделить общее количество витков на длину соленоида, что равно:

\[n = \frac{{N}}{{L}}\]

где \(N\) - общее количество витков соленоида, а \(L\) - длина соленоида.

Подставим значения в формулу и найдем \(n\):

\[n = \frac{{1200}}{{150}} = 8 \, \text{{витков/см}}\]

Теперь можем найти индукцию магнитного поля \(B\):

\[B = 1400 \cdot 8 \cdot I\]

Следующим шагом найдем объем соленоида \(V\). Мы можем использовать формулу для объема цилиндра:

\[V = A \cdot L\]

где \(A\) - площадь сечения соленоида, а \(L\) - длина соленоида.

Подставим значения и найдем \(V\):

\[V = 20 \, \text{{см}}^2 \cdot 150 \, \text{{см}} = 3000 \, \text{{см}}^3\]

Теперь, используя найденные значения, подставим их в первую формулу, чтобы найти энергию магнитного поля \(W\):

\[W = \frac{{(1400 \cdot 8 \cdot I)^2 \cdot 3000}}{{2 \cdot 1400}}\]

Упростим выражение и получим окончательный ответ в зависимости от заданного значению тока \(I\).