Номер 939, страница 125 - гдз по физике 10-11 класс задачник Рымкевич

42. Электромагнитная индукция. ЭДС индукции. Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля тока. Глава XI. Электромагнитная индукция. Электродинамика - номер 939, страница 125.

Условие.

939. Найти энергию магнитного поля соленоида, в котором при силе тока 10 А возникает магнитный поток 0,5 Вб.

Решение 1.

Решение 2.

Решение 3.

Решение 4.

Дано:

Сила тока: $I = 10 \text{ А}$
Магнитный поток: $\Phi = 0,5 \text{ Вб}$

Указанные значения уже представлены в Международной системе единиц (СИ).

Найти:

Энергию магнитного поля соленоида $W_m$.

Решение:

Энергия магнитного поля $W_m$, запасенная в катушке индуктивности (соленоиде), вычисляется по формуле:

$W_m = \frac{LI^2}{2}$

где $L$ – это индуктивность катушки, а $I$ – сила тока в ней.

Индуктивность $L$ по определению связана с магнитным потоком $\Phi$ и силой тока $I$ следующим соотношением:

$L = \frac{\Phi}{I}$

Чтобы найти энергию, можно подставить выражение для индуктивности $L$ в формулу для энергии. Это позволит нам вычислить искомую величину, используя только данные из условия задачи:

$W_m = \frac{1}{2} \cdot \left(\frac{\Phi}{I}\right) \cdot I^2 = \frac{1}{2} \Phi I$

Теперь подставим числовые значения в полученную расчетную формулу:

$W_m = \frac{1}{2} \cdot 0,5 \text{ Вб} \cdot 10 \text{ А} = \frac{5}{2} \text{ Дж} = 2,5 \text{ Дж}$

Ответ: энергия магнитного поля соленоида равна 2,5 Дж.