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

Физика, 11 класс Самостоятельные и контрольные работы, авторы: Ерюткин Евгений Сергеевич, Ерюткина Светлана Григорьевна, издательство Просвещение, Москва, 2020

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
Физика, 11 класс Самостоятельные и контрольные работы, авторы: Ерюткин Евгений Сергеевич, Ерюткина Светлана Григорьевна, издательство Просвещение, Москва, 2020, страница 10, Условие

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.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы 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.