Яка є величина самоіндуктивності, коли сила струму в котушці зменшується з 20 А до 10 А за 0,1 с, і внаслідок цього виникає ерс самоіндукції 200 В? Який магнітний потік пронизує котушку, коли струм проходить через неї?
Ячменка
Давайте решим эту задачу пошагово.
Шаг 1: Нам дано, что сила тока в котушке уменьшается с 20 А до 10 А за 0,1 с, и в результате возникает ЭДС самоиндукции 200 В. Мы хотим найти величину самоиндуктивности котушки.
Закон самоиндукции Фарадея гласит, что ЭДС самоиндукции \( \mathcal{E} \) в катушке пропорциональна скорости изменения магнитного потока \( \Phi \) через нее. Формула, связывающая ЭДС самоиндукции с изменением силы тока и самоиндуктивностью, выглядит следующим образом:
\[
\mathcal{E} = -L \frac{\Delta I}{\Delta t}
\]
где \( \mathcal{E} \) - ЭДС самоиндукции, \( L \) - самоиндуктивность, \( \Delta I \) - изменение силы тока, \( \Delta t \) - изменение времени.
Шаг 2: Нам известны следующие значения:
\( \mathcal{E} = 200 \, \text{В} \) (ЭДС самоиндукции)
\( \Delta I = 20 \, \text{А} - 10 \, \text{А} = 10 \, \text{А} \) (изменение силы тока)
\( \Delta t = 0,1 \, \text{с} \) (изменение времени)
Шаг 3: Подставим известные значения в формулу и найдём самоиндуктивность котушки:
\[
200 \, \text{В} = -L \frac{10 \, \text{А}}{0,1 \, \text{с}}
\]
Для начала, давайте уберем знак минус. После этого, возьмём модуль получившегося числа:
\[
200 \, \text{В} = L \frac{10 \, \text{А}}{0,1 \, \text{с}}
\]
Далее, упростим числитель и знаменатель дроби:
\[
200 \, \text{В} = L \times 100 \, \text{А/с}
\]
Шаг 4: Решим полученное уравнение относительно \( L \). Для этого разделим обе части уравнения на 100:
\[
2 \, \text{В} = L \, \text{А/с}
\]
Таким образом, получаем, что самоиндуктивность котушки \( L \) равна 2 Гн (генри).
Теперь перейдем ко второй части задачи.
Шаг 1: Нам дано, что при прохождении тока величина самоиндуктивности равна 2 Гн. Мы хотим найти магнитный поток \( \Phi \), который пронизывает котушку при прохождении электрического тока.
Закон самоиндукции Фарадея также устанавливает, что магнитный поток \( \Phi \) через катушку связан с силой тока \( I \) и самоиндуктивностью \( L \) следующей формулой:
\[
\Phi = L \cdot I
\]
где \( \Phi \) - магнитный поток, \( L \) - самоиндуктивность, \( I \) - сила тока.
Шаг 2: У нас уже есть значение самоиндуктивности \( L = 2 \, \text{Гн} \) и значение силы тока \( I = 10 \, \text{А} \) (из первой части задачи).
Шаг 3: Подставим известные значения в формулу и найдем магнитный поток \( \Phi \):
\[
\Phi = 2 \, \text{Гн} \cdot 10 \, \text{А}
\]
Выполняя вычисления, получаем:
\[
\Phi = 20 \, \text{Вб} \, (\text{вебер})
\]
Итак, магнитный поток \( \Phi \), который пронизывает котушку при прохождении силы тока, равен 20 Вб (вебер).
Таким образом, мы рассмотрели оба аспекта задачи и получили ответы. Надеюсь, что решение было понятно и информативно. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать!
Шаг 1: Нам дано, что сила тока в котушке уменьшается с 20 А до 10 А за 0,1 с, и в результате возникает ЭДС самоиндукции 200 В. Мы хотим найти величину самоиндуктивности котушки.
Закон самоиндукции Фарадея гласит, что ЭДС самоиндукции \( \mathcal{E} \) в катушке пропорциональна скорости изменения магнитного потока \( \Phi \) через нее. Формула, связывающая ЭДС самоиндукции с изменением силы тока и самоиндуктивностью, выглядит следующим образом:
\[
\mathcal{E} = -L \frac{\Delta I}{\Delta t}
\]
где \( \mathcal{E} \) - ЭДС самоиндукции, \( L \) - самоиндуктивность, \( \Delta I \) - изменение силы тока, \( \Delta t \) - изменение времени.
Шаг 2: Нам известны следующие значения:
\( \mathcal{E} = 200 \, \text{В} \) (ЭДС самоиндукции)
\( \Delta I = 20 \, \text{А} - 10 \, \text{А} = 10 \, \text{А} \) (изменение силы тока)
\( \Delta t = 0,1 \, \text{с} \) (изменение времени)
Шаг 3: Подставим известные значения в формулу и найдём самоиндуктивность котушки:
\[
200 \, \text{В} = -L \frac{10 \, \text{А}}{0,1 \, \text{с}}
\]
Для начала, давайте уберем знак минус. После этого, возьмём модуль получившегося числа:
\[
200 \, \text{В} = L \frac{10 \, \text{А}}{0,1 \, \text{с}}
\]
Далее, упростим числитель и знаменатель дроби:
\[
200 \, \text{В} = L \times 100 \, \text{А/с}
\]
Шаг 4: Решим полученное уравнение относительно \( L \). Для этого разделим обе части уравнения на 100:
\[
2 \, \text{В} = L \, \text{А/с}
\]
Таким образом, получаем, что самоиндуктивность котушки \( L \) равна 2 Гн (генри).
Теперь перейдем ко второй части задачи.
Шаг 1: Нам дано, что при прохождении тока величина самоиндуктивности равна 2 Гн. Мы хотим найти магнитный поток \( \Phi \), который пронизывает котушку при прохождении электрического тока.
Закон самоиндукции Фарадея также устанавливает, что магнитный поток \( \Phi \) через катушку связан с силой тока \( I \) и самоиндуктивностью \( L \) следующей формулой:
\[
\Phi = L \cdot I
\]
где \( \Phi \) - магнитный поток, \( L \) - самоиндуктивность, \( I \) - сила тока.
Шаг 2: У нас уже есть значение самоиндуктивности \( L = 2 \, \text{Гн} \) и значение силы тока \( I = 10 \, \text{А} \) (из первой части задачи).
Шаг 3: Подставим известные значения в формулу и найдем магнитный поток \( \Phi \):
\[
\Phi = 2 \, \text{Гн} \cdot 10 \, \text{А}
\]
Выполняя вычисления, получаем:
\[
\Phi = 20 \, \text{Вб} \, (\text{вебер})
\]
Итак, магнитный поток \( \Phi \), который пронизывает котушку при прохождении силы тока, равен 20 Вб (вебер).
Таким образом, мы рассмотрели оба аспекта задачи и получили ответы. Надеюсь, что решение было понятно и информативно. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать!
Знаешь ответ?