14. Электродинамика: анализ физических процессов: #205999
В катушке индуктивностью $L = 4\,\text{мГн}$ сила тока $I$ изменяется со временем $t$ согласно графику.
Выберите все верные утверждения.
УТВЕРЖДЕНИЯ
$1)$ В момент времени $t = 10\,\text{мс}$ энергия магнитного поля катушки равна $18\,\text{мДж}.$
$2)$ Модуль $ЭДС$ самоиндукции минимален в интервале $40-60\,\text{мс}.$
$3)$ Модуль $ЭДС$ самоиндукции в интервале $60-80\,\text{мс}$ равен $0.8\,\text{В}.$
$4)$ Магнитный поток через катушку в момент $t = 30\,\text{мс}$ равен $20\,\text{мВб}.$
$5)$ В интервале $20-40\,\text{мс}$ магнитный поток через катушку растет.
1. Энергия магнитного поля катушки:
$$W_M = \frac{LI^2}{2}$$ При $t = 10\,\text{мс}$ по графику $I = 3\,\text{А}$:
$$W_M = \frac{4\cdot10^{-3}\cdot3^2}{2} = 18\,\text{мДж}$$ Вывод: утверждение верное.
2. $ЭДС$ самоиндукции:
$$|e_{si}| = L\left|\frac{\Delta I}{\Delta t}\right|$$ В интервале $20-40\,\text{мс}$ ток постоянен $( \Delta I = 0 ),$ следовательно, $ЭДС$ самоиндукции минимальна.
Вывод: утверждение неверное.
3. В интервале $60-80\,\text{мс}$:
$$\Delta I = 4\,\text{А}, \quad \Delta t = 20\,\text{мс}$$ $$|e_{si}| = 4\cdot10^{-3}\cdot\frac{4}{20\cdot10^{-3}} = 0.8\,\text{В}$$ Вывод: утверждение верное.
4. Магнитный поток:
$$\Phi = LI$$ При $t = 30\,\text{мс}$ по графику $I = 5\,\text{А}$: $$\Phi = 4\cdot10^{-3}\cdot5 = 20\,\text{мВб}$$ Вывод: утверждение верное.
5. В интервале $20-40\,\text{мс}$ ток постоянен $( I = 5\,\text{А} ),$ следовательно, магнитный поток не изменяется.
Вывод: утверждение неверное.