Цепь состоит из соленоида и источника тока. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Цепь состоит из соленоида и источника тока

Цепь состоит из соленоида и источника тока .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Цепь состоит из соленоида и источника тока. Соленоид длиной 15 см и диаметром 4 см с сердечником с магнитной проницаемостью 1000 имеет плотную намотку из двух слоев медного провода диаметром 0,2 мм. По соленоиду течет ток 1 А. Определить ЭДС самоиндукции в соленоиде в тот момент времени после отключения его от источника тока, когда сила тока уменьшилась в два раза. Сопротивлением источника тока и подводящих проводов пренебречь. Дано: l= 15 cм = 0,15 м D= 4 см = 0,04 м d= 0,2 мм = 210-4 м I0 = 1 А I = I0/2 = 1,710–8 Ом·м = 1000

Ответ

Es=51 В.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Будем предполагать, что отключение соленоида от источника происходит путем переключения ключа К на перемычку, так как в противном случае происходят сложные процессы, сопровождающиеся электрическим пробоем воздуха, для расчета которых в условии недостаточно данных. Схема переключения изображена на рисунке. На схеме сопротивление провода соленоида R показано отдельно.
После отключения источника, по правилу Ленца возникает ЭДС самоиндукции в соленоиде, которая стремится сохранить магнитный поток неизменным . По правилу Кирхгофа для замкнутого контура, в любой момент времени после отключения источника:
Es=IR;
Es=I02R.
Таким образом, чтобы найти ЭДС самоиндукции, требуется определить сопротивление провода соленоида.
Изобразим разрез соленоида (показан один слой обмотки):
На длине l соленоида укладывается, при плотной намотке, N/2 витков, где N – число витков двухслойной обмотки, тогда
l=dN2;
N=2ld.
Один виток провода имеет длину D, а N витков – длину L:
L=ND=2ldD.
Площадь поперечного сечения провода S=d24.
Обозначим – удельное сопротивление провода, тогда сопротивление провода соленоида:
R=LS=2ldDd24=8lDd3.
ЭДС самоиндукции в соленоиде:
Es=I028lDd3=4lDI0d3:
Es=41,710-80,150,041210-43=51 В.
Наличие сердечника не влияет на результат для такой схемы отключения источника, но сложным образом увеличивает время достижения этого значения ЭДС, так как нелинейно меняется индуктивность.
Ответ: Es=51 В.

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу

Цепь состоит из соленоида и источника тока

Условие

Ответ

Решение

Замечание В условии явная опечатка Плотность воздуха должна быть 1

Рентгеновский фотон с длиной волны λ = 1 А рассеялся на свободном электроне под прямым углом

Склон горы образует угол α с горизонтом. Под каким углом β к склону горы следует тянуть за веревку