Вариант 1, страница 10 - гдз по физике 11 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Авторы: Ерюткин Е. С., Ерюткина С. Г.
Тип: Самостоятельные и контрольные работы
Серия: классический курс
Издательство: Просвещение
Год издания: 2020 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: фиолетовый
ISBN: 978-5-09-097-598-8
Популярные ГДЗ в 11 классе
Самостоятельная работа № 5. Самоиндукция. Энергия магнитного поля. Магнитное поле. Электромагнитная индукция. Основы электродинамики - страница 10.
Вариант 1 (с. 10)
Условие. Вариант 1 (с. 10)
скриншот условия

Самостоятельная работа № 5
Самоиндукция. Энергия магнитного поля
Вариант 1
1. В катушке при отключении от источника напряжения сила тока равномерно убывает от 30 А до 10 А за 0,5 с. Чему равна индуктивность катушки, если ЭДС самоиндукции составила 100 В?
2. Определите энергию магнитного поля катушки с индуктивностью 12 Гн при силе тока в ней 2 А.
Решение. Вариант 1 (с. 10)
1.
Дано:
Начальная сила тока $I_1 = 30$ А
Конечная сила тока $I_2 = 10$ А
Промежуток времени $\Delta t = 0,5$ с
ЭДС самоиндукции $\mathcal{E}_{si} = 100$ В
Все данные представлены в системе СИ.
Найти:
Индуктивность катушки $L$
Решение:
ЭДС самоиндукции, возникающая в катушке при изменении силы тока в ней, определяется по формуле Фарадея для самоиндукции:
$\mathcal{E}_{si} = -L \frac{\Delta I}{\Delta t}$
где $L$ – индуктивность катушки, а $\frac{\Delta I}{\Delta t}$ – скорость изменения силы тока.
Знак минус в формуле отражает правило Ленца, согласно которому индукционный ток всегда направлен так, чтобы противодействовать причине, его вызывающей. В данном случае ЭДС самоиндукции препятствует уменьшению тока. Для нахождения индуктивности будем использовать модуль ЭДС:
$|\mathcal{E}_{si}| = L \left| \frac{\Delta I}{\Delta t} \right|$
Изменение силы тока $\Delta I$ равно:
$\Delta I = I_2 - I_1 = 10 \text{ А} - 30 \text{ А} = -20 \text{ А}$
Подставим известные значения в формулу для модуля ЭДС и выразим индуктивность $L$:
$100 \text{ В} = L \cdot \left| \frac{-20 \text{ А}}{0,5 \text{ с}} \right|$
$100 \text{ В} = L \cdot |-40 \text{ А/с}|$
$100 \text{ В} = L \cdot 40 \text{ А/с}$
Отсюда находим индуктивность:
$L = \frac{100 \text{ В}}{40 \text{ А/с}} = 2,5 \text{ Гн}$
Ответ: индуктивность катушки равна 2,5 Гн.
2.
Дано:
Индуктивность катушки $L = 12$ Гн
Сила тока $I = 2$ А
Все данные представлены в системе СИ.
Найти:
Энергию магнитного поля $W_m$
Решение:
Энергия магнитного поля катушки индуктивности, по которой протекает ток, вычисляется по формуле:
$W_m = \frac{L I^2}{2}$
где $W_m$ – энергия магнитного поля, $L$ – индуктивность катушки, $I$ – сила тока в катушке.
Подставим данные из условия задачи в эту формулу:
$W_m = \frac{12 \text{ Гн} \cdot (2 \text{ А})^2}{2}$
$W_m = \frac{12 \cdot 4}{2} \text{ Дж}$
$W_m = \frac{48}{2} \text{ Дж}$
$W_m = 24 \text{ Дж}$
Ответ: энергия магнитного поля катушки равна 24 Дж.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 11 класс, для упражнения Вариант 1 расположенного на странице 10 к самостоятельным и контрольным работам серии классический курс 2020 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению Вариант 1 (с. 10), авторов: Ерюткин (Евгений Сергеевич), Ерюткина (Светлана Григорьевна), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.