Определите индуктивность катушки и изменение энергии магнитного поля. Физика, 11 класс, параграф 8-17, 6 задача. Мякишев и Буховцев – Рамблер/класс

Определите индуктивность катушки и изменение энергии магнитного поля. Физика, 11 класс, параграф 8-17, 6 задача. Мякишев и Буховцев – Рамблер/класс

Интересные вопросы

Школа

Подскажите, как бороться с грубым отношением одноклассников к моему ребенку?

Новости

Поделитесь, сколько вы потратили на подготовку ребенка к учебному году?

Школа

Объясните, это правда, что родители теперь будут информироваться о снижении успеваемости в школе?

Школа

Когда в 2018 году намечено проведение основного периода ЕГЭ?

Новости

Будет ли как-то улучшаться система проверки и организации итоговых сочинений?

Вузы

Подскажите, почему закрыли прием в Московский институт телевидения и радиовещания «Останкино»?

Прива, кто решал эту задачу?
Сила тока в катушке изменяется от 1 А до 4 А за время, равное 3 с.

При этом возникает ЭДС самоиндукции, равная 0,1 В. Определите индуктивность катушки и изменение энергии магнитного поля, создаваемого током.

Лучший ответ

Привет. Мы уже решали ее
I1 = 1A
I2 = 4 A
 = 0,1 В
Δ t = 3 c
L, Δ W — ?
Решение: 
ЭДС самоиндукции 
Из этого выражения находим индуктивность 
Изменение энергии магнитного поля 
Произведение индуктивности на изменение силы тока равно ЭДС самоиндукции, умноженной на промежуток времени, в течение которого это изменение произошло: 
Тогда 
Ответ: 0,1 Гн, 0,75 Дж

еще ответы

ваш ответ

Можно ввести 4000 cимволов

отправить

дежурный

Нажимая кнопку «отправить», вы принимаете условия  пользовательского соглашения

похожие темы

Юмор

Олимпиады

ЕГЭ

Компьютерные игры

похожие вопросы 5

Какой высоты должно быть плоское зеркало Физика 11 класс Мякишев Г. Я. 52-8

Ребята подскажите кто сможет:
Какой высоты должно быть плоское зеркало, висящее вертикально, чтобы человек, рост которого Н, видел (Подробнее…)

ГДЗ11 классФизикаМякишев Г.Я.

ГДЗ Тема 21 Физика 7-9 класс А.В.Перышкин Задание №476 Изобразите силы, действующие на тело.

Привет всем! Нужен ваш совет, как отвечать…
Изобразите силы, действующие на тело, когда оно плавает на поверхности жидкости. (Подробнее…)

ГДЗФизикаПерышкин А.В.Школа7 класс

Какой был проходной балл в вузы в 2017 году?

Какой был средний балл ЕГЭ поступивших в российские вузы на бюджет в этом году? (Подробнее…)

Поступление11 классЕГЭНовости

16. Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых)… Цыбулько И. П. Русский язык ЕГЭ-2017 ГДЗ. Вариант 13.

16.
Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых)
в предложении должна(-ы) стоять запятая(-ые). (Подробнее…)

ГДЗЕГЭРусский языкЦыбулько И.П.

ЕГЭ-2017 Цыбулько И. П. Русский язык ГДЗ. Вариант 13. 18. Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых)…

18.
Расставьте все знаки препинания: укажите цифру(-ы), на месте которой(-ых)
в предложении должна(-ы) стоять запятая(-ые). (Подробнее…)

ГДЗЕГЭРусский языкЦыбулько И.П.

Электричество и магнетизм. Пособие по решению задач

61

Задача 13. Индуктивность L катушки равна 2 мГн. Ток частотой f= 50 Гц, протекающий по катушке, изменяется по синусоидальному закону. Определить среднюю ЭДС самоиндукции <Es>, возникающую за интервал времени t, в течение которого ток в катушке изменяется от минимального до максимального значения. Амплитудное значение силы тока I0= 10 А. (Ответ: <Es>=4 В.)

Задача 14. Индуктивность L соленоида длиной l= 1 м, намотанного в один слой на немагнитный каркас, равна 1,6 мГн. Площадь S сечения соленоида равна 20 см2. Определить число n витков на каждом сантиметре длины соленоида. (Ответ: n= 8 см-1.)

Задача 15. Две катушки расположены на небольшом расстоянии одна от другой. Когда сила тока в первой катушке изменяется с быстротой I/ t=5 А/с, во второй катушке возникает ЭДС индукции Ei= 0,1 В. Определить коэффициент L12 взаимной индукции катушек. (Ответ: L12= 20 мГн.)

Тема 2.5. Энергия магнитного поля. Электромагнитные колебания.

Примеры решения задач.

Задача 1. Конденсатор, емкость которого C= 500 пФ, соединен параллельно с катушкой индуктивности длиной l= 40 см и площадью сечения S, равной 5 см2. Катушка содержит N= 1000 витков. Сердечник немагнитный. Найти период T колебаний.

Решение

Период T находим, используя формулу Томсона T 2πLC , где L — индуктивность катушки. Индуктивность катушки (соленоида) равна L= 0 n2lS, где n — число витков на единицу длины обмотки, то есть n=N/l. Так как по условию задачи сердечник немагнитный, то =1.

В итоге, имеем

	T = 2 N	0SC	.
		l

Подставляя численные значения, получаем T= 5,57 мкс.

Ответ: Т= 5,57 мкс.

Задача 2. Изменение со временем разности потенциалов на обкладках конденсатора в колебательном контуре имеет вид: U=50 cos(104πt) (значения всех величин указаны в СИ). Емкость конденсатора равна C=0,1 мкФ. Найти период T колебаний, индуктивность L контура, и длину волны , соответствующую этому контуру.

62

Решение

В колебательном контуре без затухания напряжение на конденсаторе и ток в цепи изменяются по гармоническому закону. Если время отсчитывать от момента, когда напряжение на конденсаторе максимально, то можно записать U=U0cos t, где U0 — амплитуда, — круговая частота. Из сравнения этого вы-

ражения с зависимостью, приведенной в условии задачи, получаем 104 .

Так как круговая частота и период связаны соотношением T=2π /ω, то, после подстановки чисел, получаем T= 2 10-4 с. Индуктивность контура L найдем, используя формулу Томсона T 2 LC , откуда L= T2/4π2C. Длину волны, соответствующую найденному периоду, находим из выражения cT, где c — скорость света. Подставляя численные значения, находим L = 0,01 Гн,

= 3 108 2 10-4= 6,104 м.

Ответ: T= 2 10-4 с, L= 0,01 Гн, = 60 км.

Задача 3. Соленоид длиной l= 50 см и площадью поперечного сечения S= 2 см2 имеет индуктивность L= 2 10 7 Гн. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля w внутри соленоида равна 10-3 Дж/м3?

Решение

Полная энергия магнитного поля контура дается выражением:

W LI22 ,

где L — индуктивность соленоида, I — ток, протекающий по контуру. Объемная плотность энергии поля по определению равна

w WV .

Здесь V — объем пространства внутри контура. Объем пространства, заключенного внутри соленоида, равен V=Sl. Следовательно, для объемной плотности энергии имеем соотношение:

w = 1 LI 2 . 2 Sl

Отсюда получаем окончательное выражение для искомой силы тока

	I =		2Slw		= 1 А.
			L

Ответ: I= 1 А.

63

Задача 4. Обмотка тороида с немагнитным сердечником имеет n= 10 витков на каждый сантиметр длины. Определить плотность энергии w поля, если по обмотке течет ток I= 16 А.

Решение

Объемная плотность энергии однородного магнитного поля дается выражением

w= B2 . 2 0

Индукция магнитного поля тороида находится как B= 0 nI. Тогда, для искомой плотности энергии поля получаем следующее выражение

w= 0 n2I2/2 =161,3 Дж/м3.

Здесь учтено, что т. к. сердечник немагнитный, то = 1.

Ответ: w= 161,3 Дж/м3.

Задача 5. На тор из магнетика намотано N= 500 витков провода. Найти энергию магнитного поля, если при токе I= 2 А магнитный поток через сечение тора равен = 1 мВб.

Решение

Проводник с индуктивностью L, по которому протекает ток I, обладает энергией W= LI2/2, которая локализована в возбуждаемом током магнитном поле. Полный магнитный поток через контур, то есть потокосцепление, создаваемый протекающим по нему током, равен =LI, где =N . Следовательно, LI= N . Отсюда находим, что L= N /I. Тогда, для искомой энергии магнитного поля окончательно получаем выражение

W=	1	N I =0,5 дЖ
	2
Ответ: W= 0,5 дЖ.
Задачи для самостоятельного решения.
Задача 6. По обмотке соленоида индуктивностью			L=0,2 Гн течет ток
I= 10 А. Определить энергию	W магнитного поля		соленоида. (Ответ:
W=10 Дж.)
Задача 7. Соленоид содержит N= 1000 витков. Сила тока I в его обмотке
равна 1 А, магнитный поток Ф	через поперечное сечение соленоида равен

64

0,1 мВб. Вычислить энергию W магнитного поля соленоида. (Ответ:

W= 50 мДж.)

Задача 8. Катушка индуктивностью L= 1 мкГн и воздушный конденсатор, состоящий из двух круглых пластин диаметром D=20 см каждая, соединены параллельно. Расстояние d между пластинами равно 1 см. Определить период T колебаний. (Ответ: T = 33,2 нс.)

Задача 9. Колебательный контур, состоящий из воздушного конденсатора с двумя пластинами площадью S=100 см2 каждая и катушки с индуктивностью L= 1 мкГн, резонирует на волну длиной = 10 м. Определить расстояние d между пластинами конденсатора. (Ответ: d=3,14 мм.)

Задача 10. Уравнение изменения со временем тока в колебательном контуре имеет вид I= -0,02sin(400 t) (значения всех величин указаны в СИ). Индуктивность контура равна L= 1 Гн. Найти период T колебаний, емкость C контура, максимальную энергию Wм магнитного поля и максимальную энергию Wэл электрического поля. (Ответ: T= 5 мс; C= 0,63 мкФ; Wм= 0,2 мДж;

Wэл= 0,2 мДж.)

Задача 11. Найти отношение энергии Wм/Wэл магнитного поля колебательного контура Wм к энергии его электрического поля Wэл для момента времени t= T/8, где T — период колебаний. (Ответ: Wм/Wэл= 1.)

Задача 12. Через катушку, индуктивность которой L=21 мГн, течет ток, изменяющийся со временем по закону I=I0 sin( t), где I0=5 А, T=0,02 с. Найти зависимость от времени энергии магнитного поля W(t) катушки. (Ответ:

W(t)= 0,263sin2(100 t) Дж.)

Задача 13. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности L= 0,2 Гн и конденсатора емкостью C= 20 мкФ. Конденсатор зарядили до напряжения U0=4 В. Какими будут ток I, напряжение U и заряд Q в моменты времени, когда отношение энергии электрического и магнитного поля Wэл/Wм

равно 1/2 ? (Ответ: I= 3,24 10-2А, U= 2,35 В, Q= 4,7 10-5 Кл.)

Задача 14. Какую индуктивность L надо включить в колебательный контур, чтобы при емкости C= 2 мкФ получить частоту f= 1000 Гц? (Ответ:

L= 12,7 мГн.)

Задача 15. Катушка с индуктивностью L= 30 мкГн присоединена к плоскому конденсатору с площадью пластин S= 0,01 м2 и расстоянием между ними d= 0,1 мм. Найти диэлектрическую проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами, если контур настроен на длину волны = 750 м.

(Ответ: = 6.)

65

ТАБЛИЦА ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ

Физическая постоянная		Обозна-			Значение
		чение
Электрическая постоянная			0		8,85·10-12 Ф/м
Магнитная постоянная				0	4π·10-7 Гн/м
					1,6 10-19 Кл
Элементарный заряд		e
Скорость света в вакууме		c			3 108 м/с
Ускорение свободного падения		g			9,81 м/с2
Гравитационная постоянная					6,67 10-11 м2/(кг с2)
Число Авогадро		NA			6,02 1023 моль-1
Универсальная газовая постоянная		R			8,31 Дж/(моль К)
Постоянная Больцмана		k			1,38 10-23 Дж/К
Постоянная закона Стефана-Больцмана					5,67 10-8 Вт/(м2 К4)
Постоянная закона смещения Вина		b			2,90 10-8 м К
Постоянная Планка		h			6,63 10-34 Дж с
Постоянная Планка, деленная на 2					1,054 10-34 Дж с
Постоянная Ридберга		R			1,097 107 м-1
Радиус первой боровской орбиты		a0			0,529 10-10 м
Комптоновская длина волны электрона					2,43 10-12 м
Магнетон Бора		B			0,927 10-23 А м2
Энергия ионизации атома водорода		Ei			2,18 10-18 Дж (13,6 эВ)
Атомная единица массы		а. е. м.			1,66 10-27 кг
Коэффициент пропорциональности		c2			9,00 1016 Дж/кг
между энергией и массой					(931 МэВ/а. е. м.)

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ

Электростатика. Постоянный электрический ток.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ. Электрические свойства тел. Элементарный заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Электрическая постоянная. Электрическое поле. Напряженность поля. Принцип суперпозиции полей. Силовые линии поля. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса. Вычисление напряженности поля различных заряженных тел.

Работа сил электрического поля при перемещении зарядов. Циркуляция

66

вектора напряженности. Потенциал. Связь между напряженностью электрического поля и потенциалом. Потенциал поля точечного заряда. Электрическое поле внутри заряженного проводника. Распределение зарядов в проводниках.

ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ. ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ. Проводники в электрическом поле. Электроемкость проводников. Конденсаторы. Соединение конденсаторов. Энергия системы зарядов. Энергия заряженного проводника. Энергия заряженного конденсатора. Энергия электростатического поля. Объемная плотность энергии.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ДИЭЛЕКТРИКАХ. Свободные и связанные заряды. Электрический диполь. Электрический момент диполя. Диполь в однородном электрическом поле. Полярные и неполярные молекулы. Поляризация диэлектриков. Поляризованность (вектор поляризации). Электрическое смещение.

ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. Электрический ток. Сила тока. Плотность тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводников. Источники тока. Электродвижущая сила (э.д.с.). Закон Ома для полной цепи. Закон Ома для участка цепи, содержащего э.д.с. Разветвленные цепи. Законы Кирхгофа. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.

Магнетизм. Электромагнитные колебания и волны.

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ. Магнитное взаимодействие токов. Магнитное поле. Закон Ампера. Магнитная индукция. Силовые линии магнитного поля. Магнитная постоянная. Магнитное поле движущихся зарядов. Сила Лоренца.

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ПОСТОЯННЫХ ТОКОВ. Закон Био-Савара- Лапласа для элемента тока. Поле прямолинейного и кругового токов. Магнитный момент кругового тока. Циркуляция вектора магнитной индукции. Магнитное поле соленоида. Магнитный поток. Работа перемещения контура с током в магнитном поле. Поведение магнитного момента в однородном магнитном поле.

ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ И МАГНИТНОМ ПОЛЯХ. Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле. Эффект Холла. Отклонение движущихся заряженных частиц электрическим и магнитным полями. Масс-спектрометры. Ускорение заряженных частиц. Элементы электронной оптики.

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ВЕЩЕСТВЕ. Взаимодействие магнитного поля с веществом. Понятие об элементарных токах. Элементарный ток в магнитном

67

поле. Намагничивание вещества. Намагниченность. Магнитная восприимчивость. Магнитная проницаемость. Напряженность магнитного поля.

МАГНЕТИКИ. Деление веществ на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики. Диамагнетизм. Парамагнетизм. Зависимость магнитной восприимчивости от температуры. Ферромагнетизм. Домены. Гистерезис. Точка Кюри.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ. Возникновение электрического поля при изменении магнитного поля. Индукционный ток. Правило Ленца. Э.д.с. индукции. Закон электромагнитной индукции Фарадея. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля соленоида. Плотность энергии магнитного поля.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ. Переменный ток. Индуктивность и емкость в цепи переменного тока. Колебательный контур. Основное уравнение колебательного контура. Собственные колебания контура. Формула Томсона. Реактивное сопротивление в цепи переменного тока. Затухающие колебания. Уравнение для затухающих колебаний. Э.д.с. в колебательном контуре. Уравнение вынужденных колебаний. Явление резонанса.

УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА. Основные экспериментальные соотношения, используемые при написании уравнений Максвелла. Уравнение Максвелла для стационарных полей. Обобщение закона электромагнитной индукции Фарадея. Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной форме для произвольных полей.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ. Волновое уравнение. Плоская электромагнитная волна. Скорость распространения электромагнитных волн. Энергия и импульс электромагнитного поля. Вектор Умова-Пойнтинга. Экспериментальное исследование электромагнитных волн. Шкала электромагнитных волн.

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ВЕЛИЧИН. Международная система единиц (СИ). Определение единицы силы тока в СИ. Электродинамические постоянные.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Чертов А. Г., Воробьёв А.А. Задачник по физике. – М.: Альянс, 2018 – 640 с.

2.Иродов И.Е. Задачи по общей физике. – СПб.: Издательство «Лань», 2018. – 420 с.

68

3.Трофимова Т.И., Фирсов А.В. Курс физики. Задачи и решения. – М.: Издательский центр «Академия», 2016. – 592 с.

4.Савельев И.В. Курс общей физики. В 3 томах. Т. 2. Электричество и магнетизм. Волновая оптика. – М.: «Лань», 2018. – 468 с.

5.Сивухин Д.В. Общий курс физики. Электричество. Том 3. Учебное пособие.

– М., ФИЗМАТЛИТ, 2015. – 656 с.

6.Трофимова Т.И. Основы физики. Электродинамика. – М., КноРус, 2017. —

270 с.

7.Трофимова Т.И. Курс физики. –М.: Издательский центр «Академия», 2017. –

560 с.

8.Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2016. –

718 с.

Ток в катушке изменяется от 3,50 А до 2,00 А в том же направлении за 0,500 с. Если средняя ЭДС в катушке равна 12,0 мВ. Какова индуктивность катушки?

CENGAGE PHYSICS ENGLISH-INDUCTANCE-Single correct Тип ответа

20 видео

РЕКЛАМА

Ab Padhai karo bina ads ke

Khareedo DN Pro and dekho sari videos bina kisi ad ki rukaavat ke!

Пошаговое решение от экспертов, которое поможет вам избавиться от сомнений и получить отличные оценки на экзаменах.

Расшифровка

вопрос ток в следующем изменяется от 3.5 а кн до а в том же направлении за 0.5 сек если средняя ЭДС индукции в катушке ну миллионы то надо найти индуктивность катушки и нам даны варианты из которых мы должны выбрать правильный вариант выясним это дано что ЭДС индукции равна 12 в 10 возведем в степень минус 3 правила ток меняется от 3.5 смотрим через шланг итак я 1 равно 3,5Чемпион 2 равно 2 а а время 0,5 с мы знаем что ЭДС индукции дается минус 1 по DT где скорость изменения тока и дается пятью обязанностями равна

I на минус один во времени, поэтому мы получаем d d t равно 2 — 3,5 / 0,5, что равно минус 3 a в секунду, поэтому это можно записать как n равно минус 1 при замене футболки Di Bi Di значения в ситуации дадут нам равно минус ЭДС индукции 12 в 10 возведем в степень минус 3 при -3 процесс после упрощения получим индуктивность равна 4 в 10 в степени минус 3 и В что можно также должно быть написано как aur Mili Hai проверьте варианты мы видим, что в номере варианта к тому же результату ismein вариант номер 2 будет правильным ответом на этот вопрос спасибо

---

संबंधित वीडियो

Изменение тока в катушке от 10 А до 0 А за 0,5 сек. Если средняя ЭДС в катушке равна 220 В, то собственная индуктивность катушки равна

13657690

Ток в катушке изменяется от 3,50 А до 2,00 А в том же направлении за 0,500 с. Если средняя ЭДС в катушке равна 12,0 мВ. Какова индуктивность катушки?

16993104

Текст Решение

В катушке ток падает с 5 А до 0 А за 0,2 с. Если индуцируется средняя ЭДС 150 В, то собственная индуктивность катушки равна

112441683

Создание ЭДС индукции в катушке за счет изменения тока в той же катушке

121611343

Взаимная индуктивность пары катушек равна 0,75 Гн. при изменении тока в первичной обмотке от 0,5 от А до 0А за 0,01 с. средняя ЭДС индукции во вторичной катушке равна

121611710

А переменный ток в катушке изменяется от 10А до 0 за 0,5сек. Если средняя ЭДС в катушке равна 220 В, то собственная индуктивность катушки равна:

124744871

Переменный ток в катушке изменяется от 10 А до нуля за 0,5 с. Если средняя ЭДС индукции в катушке 2В, то собственная индуктивность катушки равна

233494436

. Переменный ток в катушке изменяется от 10А до нуля за 0,5 с. Если средняя ЭДС индукции в катушке 220В, то собственная индуктивность катушки равна

233494438

Ток в катушке изменяется от 4А до 0А за 0,1с. Чему равна собственная индуктивность катушки, если средняя ЭДС индукции равна 100 вольт?

313969828

Ток в катушке индуктивностью 0,2 Гн изменяется от 5 А до 2 А за 0,5 сек. Величина средней ЭДС индукции в катушке равна

344311401

В катушке ток падает с 5 А до 0 А за 0,2 с. Если индуцируется средняя ЭДС 150 В, то собственная индуктивность катушки равна

642752333

Ток изменяется от 10А до 0А за 2 секунды в катушке с собственной индуктивностью 2Гн. Найдите ЭДС индукции в катушке.

642765310

Ток изменяется от 12А до 7А за 2 секунды в катушке с собственной индуктивностью 2Гн. Найдите ЭДС индукции в катушке.

642765311

Изменение тока от 5А до ОА за 1 секунду в катушке собственной индуктивности 1Гн. Найдите ЭДС индукции в катушке.

642765312

Переменный ток в катушках изменяется от 10 А до нуля за 0,5 с. Если средняя ЭДС, индуцированная в катушках, равна 220 В, собственная индуктивность катушек равна Глава 23, Задача 3 (Задачи и упражнения)

Вопрос

Ссылаясь на рисунок 23.57 (a), каково направление тока, индуцируемого в катушке 2: (a) Если ток в катушке 1 увеличивается? б) Если ток в катушке 1 уменьшится? в) Если ток в катушке 1 постоянен? Подробно покажите, как вы выполняете шаги, описанные в стратегии решения проблем для закона Ленца.

Изображение вопроса

Рис. 23.57 (a) Катушки лежат в одной плоскости. (б) Провод находится в плоскости катушки

Вопрос от OpenStax лицензирован под лицензией СС BY 4.0.

Окончательный ответ

1. Наведенный ток против часовой стрелки
2. Наведенный ток по часовой стрелке
3. Индуцированный ток отсутствует, так как магнитный поток через катушку 2 не меняется, поскольку магнитное поле, создаваемое постоянным током в катушке 1, постоянно.

Видеорешение

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть видеорешение!

Начать бесплатную неделю

Trustpilot

Рейтинг

ПлохоНе так уж плохоСреднеХорошоОчень хорошо

8 голосов со средней оценкой 4,9.

Стенограмма видео

Это ответы из колледжа по физике с Шоном Дычко. В этом вопросе мы рассматриваем ток в катушке один и влияние этого тока на индуцированный ток во второй катушке. Итак, для части А мы скажем, что ток в катушке один увеличивается. Итак, вопрос: «Какого направления будет индуцированный ток во второй катушке?» В части B ток в первой катушке уменьшается, и на что это влияет, а в части C ток в первой катушке остается постоянным. Итак, связь происходит за счет магнитного поля, создаваемого этим током. И магнитное поле, когда оно изменяется внутри катушки два, это изменяющееся магнитное поле будет индуцировать ЭДС, а величина ЭДС — это скорость изменения потока, и тогда эта ЭДС вызовет ток. Потому что ток будет равен ЭДС индукции во второй катушке, деленной на любое сопротивление, которое имеет этот провод. Теперь площадь этой катушки остается постоянной. Итак, когда мы говорим об изменении потока, на самом деле мы просто говорим об изменении напряженности поля, потому что площадь не… мы не сжимаем и не растягиваем петлю. И поэтому эта напряженность поля будет меняться в результате изменения тока в катушке. Итак, если вы посмотрите на этот участок провода и возьмете его правой рукой, а большой палец укажет вверх, вы получите силовые линии, идущие на страницу во второй катушке. И по мере того, как текущий увеличивается, вы получите дополнительные строки поля, идущие на страницу здесь. И закон Ленца гласит, что ток, индуцируемый во второй катушке, создаст магнитное поле, противодействующее любым происходящим изменениям. Таким образом, изменение заключается в том, что вы получаете больше силовых линий на странице, и поэтому индуцированный ток должен создавать магнитное поле внутри катушки с силовыми линиями, выходящими из страницы, чтобы противодействовать этому увеличению внутрь из-за увеличения тока в странице. катушка одна. Таким образом, чтобы линии поля выходили из страницы здесь, индуцированный ток должен быть в этом направлении. Потому что, если вы возьмете второй виток правой рукой, а ваши пальцы укажут в сторону от страницы в середине петли витка два, вы обнаружите, что ваш большой палец направлен вверх с правой стороны, или он направлен вниз с левой стороны. И поэтому ток должен идти в направлении против часовой стрелки, чтобы создать магнитное поле внутри, выходящее из страницы, чтобы противодействовать усиленному магнитному полю, идущему в страницу из-за тока катушки один. Итак, это отвечает на часть А. А затем на часть Б, предположим, что ток в катушке один уменьшается. Итак, изначально у вас будет, скажем, четыре строки поля, идущие на страницу. А потом, через какое-то время, на страницу идут только две строки поля, оно уменьшилось. Таким образом, индуцированный ток всегда препятствует изменению, и поэтому он захочет создать магнитное поле, проникающее в страницу, чтобы заменить те, которые были только что потеряны. Потому что не хочет никаких изменений. Изначально их было четыре, а потом, допустим, два исчезают, потому что происходит уменьшение тока в катушке один. Итак, магнитное поле меньше при наличии двух катушек. Таким образом, индуцированный ток второй катушки будет противодействовать этому изменению и заменить то, что было потеряно. Хорошо. Таким образом, чтобы линии магнитного поля попали на страницу здесь, внутри катушки, ток должен идти по часовой стрелке. И вы можете понять это, схватив вторую катушку правой рукой и указав пальцами на страницу в середине катушки, а ваш большой палец будет указывать влево внизу или вправо вверху. И так это по часовой стрелке. Итак, я рисую то, что индуцировано зеленым цветом, а линии магнитного поля, вызванные катушкой, — красным, просто чтобы различать их. Итак, против часовой стрелки — это ответ для части B, как показано здесь. Затем, в части C, это говорит нам, что ток в катушке один постоянный. Итак, есть магнитное поле в присутствии катушки два, внутри катушки два из-за тока катушки один.