В течение времени t сила тока в катушке равномерно уменьши​лась от 25 А до 4 А. При этом в катушке возникла ЭДС самоиндукции, равная 3 В. Определить время t, если в момент начала уменьшения тока энергия магнитного поля, создаваемого катушкой с током, была равна 5 Дж.
от

1 Ответ

дано:  
Начальный ток I1 = 25 А  
Конечный ток I2 = 4 А  
ЭДС самоиндукции E = 3 В  
Энергия магнитного поля W = 5 Дж  

найти:  
Время t.

решение:  
Сначала найдем индуктивность L катушки, используя формулу для энергии магнитного поля:

W = (1/2) * L * I².

Так как энергия магнитного поля известна при начальном токе, подставим I1:

5 Дж = (1/2) * L * (25 А)².

Упрощаем уравнение:

5 = (1/2) * L * 625,
10 = L * 625,
L = 10 / 625 = 0,016 Гн.

Теперь мы знаем индуктивность L. Следующим шагом найдем скорость изменения тока dI/dt:

dI = I2 - I1 = 4 А - 25 А = -21 А.

Так как время t нам нужно найти, можно выразить его из уравнения ЭДС самоиндукции:

E = -L * (dI/dt).

Изменение тока за время t будет равно:

dI/dt = ΔI / t,

где ΔI - изменение тока.

Подставим значения:

3 В = -0,016 Гн * (-21 А / t).

Теперь выразим t:

3 = 0,016 * 21 / t,
t = (0,016 * 21) / 3.

Теперь вычислим значение t:

t = 0,336 / 3 = 0,112 с.

ответ:  
Время t составляет 0,112 с.
от