Явление самоиндукции. Катушка индуктивности —Каталог задач по ЕГЭ - Физика

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#12767

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в электрической цепи, индуктивность которой 1 мГн. Определите модуль ЭДС самоиндукции в интервале времени от 15 до 20 с. Ответ дайте в мкВ.

Источники: Демоверсия 2017

Показать ответ и решение

Модуль ЭДС самоиндукции равен

||LΔI || 1 м Гн⋅20 мА |ξi|= ||-t--||= ----5-с---- =4 мкВ

где $L$ – индуктивность катушки, $ΔI$ – изменение тока за время $t$

Ответ: 4

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#12771

Определите энергию магнитного поля катушки индуктивностью 0,2 мГн при силе тока в ней 2 А. Ответ дайте в мДж.

Источники: Демоверсия 2021

Показать ответ и решение

Энергия

LI2 0,2 мГн⋅4 А2 W = -2-= ------2-----= 0,4 м Дж

Ответ: 0,4

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#12772

На рисунке приведён график зависимости силы тока $I$ от времени $t$ в электрической цепи, содержащей катушку, индуктивность которой 2 мГн. Определите модуль ЭДС самоиндукции в катушке в интервале времени от 15 до 20 с. Ответ дайте в мкВ.

Источники: Основная волна 2020 | Демидова 2019

Показать ответ и решение

Модуль ЭДС самоиндукции равен

||LΔI || 2 м Гн⋅20 мА |ξi|= ||-Δt-||= ----5-с---- =8 мкВ

Ответ: 8

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#12773

При протекании по замкнутому проводнику тока силой 3 А, через площадь контура этого проводника создается поток равный 12 мВб. Найдите индуктивность (в мГн) проводника.

Показать ответ и решение

Магнитный поток равен:

Ф =LI,

где $L$ – индуктивность проводника, $I$ – сила тока, текущего через проводник.
Откуда индуктивность проводника

Ф 12 мВб L = I-= --3 А- = 4 мГн

Ответ: 4

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#12774

При изменении силы тока, протекающего по обмотке катушки, на 7,5 А за 0,5 с возникает ЭДС самоиндукции равная 150 В. Определите индуктивность катушки.

Показать ответ и решение

Модуль ЭДС самоиндукции равен

||Δ Ф || |ξi|= ||-Δt-||, (1)

где $Δ Ф$ – изменение магнитного потока за время $Δt$ .
Изменение магнитного потока равен:

Δ Ф= L ΔI, (2)

где $L$ – индуктивность катушки, $ΔI$ –изменение силы тока, текущего через проводник.
Объединим (1) и (2) и выразим индуктивность катушки

LΔI- ξi⋅Δt 150-В⋅0,5 с ξi = Δt ⇒ L = ΔI = 7,5 А = 10 Гн

Ответ: 10

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#12775

При изменении силы тока в катушке от 10 А до 15 А за 1 секунду возникает ЭДС самоиндукции 80 В. Определите чему равна индуктивность катушки.

Показать ответ и решение

Модуль ЭДС самоиндукции равен

||Δ Ф || |ξi|= ||-Δt-||, (1)

где $Δ Ф$ – изменение магнитного потока за время $Δt$ .
Изменение магнитного потока равен:

Δ Ф= L ΔI, (2)

где $L$ – индуктивность катушки, $ΔI$ –изменение силы тока, текущего через проводник.
Объединим (1) и (2) и выразим индуктивность катушки

LΔI- ξi⋅Δt 80 В-⋅1 с ξi = Δt ⇒ L = ΔI = 5 А =16 Гн

Ответ: 16

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#12776

Чему равно изменение силы тока в катушке за 2 секунды, если при этом в ней возникает ЭДС самоиндукции 16 мВ? Индуктивность катушки равна 8 мГн. Ответ дайте в Амперах

Показать ответ и решение

Модуль ЭДС самоиндукции равен

||Δ Ф || |ξi|= ||-Δt-||, (1)

где $Δ Ф$ – изменение магнитного потока за время $Δt$ .
Изменение магнитного потока равен:

Δ Ф= L ΔI, (2)

где $L$ – индуктивность катушки, $ΔI$ –изменение силы тока, текущего через проводник.
Объединим (1) и (2) и выразим изменение силы тока

L-ΔI ξi⋅Δt 16-мВ-⋅2 с ξi = Δt ⇒ ΔI = L = 8 мГн =4 А

Ответ: 4

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#12777

С помощью реостата равномерно увеличивают силу тока в катушке со скоростью 200 А/с. Какова абсолютная величина ЭДС самоиндукции (в мВ), возникающей в катушке, если индуктивность катушки 0,4 мГн.

Показать ответ и решение

Модуль ЭДС самоиндукции равен

||Δ Ф || |ξi|= ||-Δt-||,

где $Δ Ф$ – изменение магнитного потока за время $Δt$ .
Изменение магнитного потока равен:

Δ Ф =L ΔI,

где $L$ – индуктивность катушки, $ΔI$ –изменение силы тока, текущего через проводник.
Откуда ЭДС самоиндукции

ξi = 0,4 м Гн⋅200 А/с =80 мВ

Ответ: 80

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#12778

При равномерном увеличении тока в катушке на 80 А, в ней возникла ЭДС самоиндукции равна 16 В. Сколько длилось увеличение тока (в мс), если индуктивность катушки 8 мГн.

Показать ответ и решение

Модуль ЭДС самоиндукции равен

||Δ Ф || |ξi|= ||-Δt-||,

где $Δ Ф$ – изменение магнитного потока за время $Δt$ .
Изменение магнитного потока равен:

Δ Ф =L ΔI,

где $L$ – индуктивность катушки, $ΔI$ –изменение силы тока, текущего через проводник.
Откуда время изменения

LΔI- 8-мГн⋅80 А Δt = ξi = 16 В =40 мс

Ответ: 40

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#12779

При пропускании тока через катушку, площадью $2 100 см$ и числом витков 2000, силой 10 А в ней возникает магнитное поле с индукцией 3 Тл. Чему равна индуктивность катушки.

Показать ответ и решение

Магнитный поток равен

Ф = NBS = LI,

где $N$ – количество витков в катушке, $B$ – вектор магнитного поля, $S$ – площадь катушку, $L$ – индуктивность контура, $I$ – сила тока в контуре.
Откуда индуктивность контура

−2 2 L = NBS--= 2000⋅3-Тл⋅10--м- = 6 Гн I 10 А

Ответ: 6

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#12780

При протекании тока силой 20 А через замкнутый контур, в нём создается магнитный поток 2 мВб. Определите ЭДС самоиндукции (в В) в контуре, если силу тока равномерно уменьшить до 15 А за 1 мс.

Показать ответ и решение

Модуль ЭДС самоиндукции равен

||Δ Ф || |ξi|= ||-Δt-||,

где $Δ Ф$ – изменение магнитного потока за время $Δt$ .
Магнитный поток равен

Ф = LI

где $L$ – индуктивность катушки, $I$ – сила тока в контуре.
Откуда индуктивности катушки

L = Ф-= 2 м-Вб =0,1 мГн I 20 А

Изменение магнитного потока равен:

Δ Ф =L ΔI,

где $ΔI$ –изменение силы тока, текущего через проводник.
Откуда ЭДС самоиндукции

||L ΔI|| 0,1 мГн⋅5 А |ξi|= ||Δt-||= ----1 м-с-- =0,5 В

Ответ: 0,5

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#12781

Магнитный поток в соленоиде при силе тока в 20 А равен 1 Вб. Найдите энергию магнитного поля соленоида при данной силе тока.

Показать ответ и решение

Магнитный поток равен

Ф = LI

где $L$ – индуктивность соленоида, $I$ – сила тока в контуре.
Откуда индуктивность соленоида

Ф 1 Вб L= -I = 20 А-= 0,05 Гн

А энергия магнитного поля равна

2 2 W = LI- = 0,05-Гн⋅400 А-= 10 Д ж 2 2

Ответ: 10

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#12782

Чему равна энергия (в мДж) магнитного поля на катушке с сопротивлением 20 Ом и индуктивностью 10 мГн, если на ней поддерживается напряжение 40 В?

Показать ответ и решение

Найдем силу тока в катушке по закону Ома

U I = R,

где $U$ – напряжение в катушке, $R$ – сопротивление катушки

I =-40 В = 2 А 20 Ом

Энергия магнитного поля равна

W = LI2= 10-мГн⋅4-А2= 20 мДж 2 2

Ответ: 20

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#12783

Энергия магнитного поля катушки с током равна 0,64 Дж. Индуктивность катушки равна 20 мГн. Какова сила тока в катушке? Ответ дайте в амперах.

Показать ответ и решение

Энергия магнитного поля равна

LI2 W = -2-,

где $L$ – индуктивность катушки, $I$ – сила тока в катушке.
Откуда сила тока в катушке

∘ ---- ∘ ---------- I = 2W- = 2⋅0,64 Д-ж-= 8 А L 20⋅10−3 Гн

Ответ: 8

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#12784

При равномерном увеличении силы тока в катушке на 8 А за 0,04 с в ней возникает ЭДС самоиндукции, равна 50 В. Чему равна индуктивность катушки? Ответ дайте в Гн

Показать ответ и решение

Модуль ЭДС самоиндукции равен

||Δ Ф || |ξi|= ||-Δt-||, (1)

где $Δ Ф$ – изменение магнитного потока за время $Δt$ .
Изменение магнитного потока равен:

Δ Ф= L ΔI, (2)

где $L$ – индуктивность катушки, $ΔI$ –изменение силы тока, текущего через проводник.
Объединим (1) и (2) и выразим индуктивность катушки

LΔI- ξi⋅Δt 50 В-⋅0,04-с ξi = Δt ⇒ L = ΔI = 8 А = 0,25 Гн

Ответ: 0,25

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#16017

В цепи изображенной на рисунке индуктивность катушки $L =10$ мГн, ЭДС источника $ℰ = 10$ В, его внутреннее сопротивление $r =2$ Ом, сопротивление резистора $R = 8$ Ом. Ключ К замыкают. Определите напряжение на катушке (в В) сразу после замыкания ключа.

Показать ответ и решение

По закону Ома для полной цепи:

ℰ = UL +Ur + UR,

где $UL$ – напряжение на катушке, $Ur$ – напряжение на источнике, $UR$ – напряжение на резисторе.
Напряжение на резисторе и источнике:

UR = IR Ur = Ir.

Здесь $I$ – сила тока в цепи.
Сила тока в катушке не может изменяться скачкообразно, значит, сразу после замыкания ключа К сила тока равна нулю. Так как все элементы в цепи подключены последовательно, то сила тока в цепи равна нулю, значит, напряжение на резисторе и источнике равны нулю. Тогда напряжение на катушке в начальный момент времени:

UL = ℰ = 10 В

Ответ: 10

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#16018

В цепи изображенной на рисунке индуктивность катушки $L =10$ мГн, ЭДС источника $ℰ = 10$ В, его внутреннее сопротивление $r =2$ Ом, сопротивление резистора $R = 8$ Ом. Ключ К замыкают. Найдите силу тока в цепи (в А) сразу после замыкания ключа.

Показать ответ и решение

Сила тока в катушке не может изменяться скачкообразно, значит, сразу после замыкания ключа К сила тока через катушку равна нулю. Так как все элементы в цепи подключены последовательно, то сила тока в цепи равна нулю

Ответ: 0

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#16019

В цепи изображенной на рисунке индуктивность катушки $L =10$ мГн, ЭДС источника $ℰ = 10$ В, его внутреннее сопротивление $r =2$ Ом, сопротивление резистора $R = 8$ Ом. Ключ К замыкают. Найдите силу тока в цепи (в А) через длительный промежуток времени после замыкания ключа.

Показать ответ и решение

По закону Ома для полной цепи:

ℰ = UL +Ur + UR,

где $UL$ – напряжение на катушке, $Ur$ – напряжение на источнике, $UR$ – напряжение на резисторе.
Напряжение на резисторе и источнике:

UR = IR Ur = Ir.

Здесь $I$ – сила тока в цепи.
Напряжение на катушке можно найти из возникновения ЭДС самоиндукции:

||L ΔI|| UL = |ξi|= ||Δt-||,

так как в установившемся режиме изменение силы тока $ΔI = 0$ , то и напряжение на катушке равно нулю.
Откуда, сила тока в цепи:

I = -ℰ---= 1 А R+ r

Ответ: 1

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#16020

В цепи изображенной на рисунке индуктивность катушки $L =10$ мГн, ЭДС источника $ℰ = 10$ В, его внутреннее сопротивление $r =2$ Ом, сопротивление резистора $R = 8$ Ом. Ключ К замыкают. Определите напряжение на катушке индуктивности (в В) через длительный промежуток времени после замыкания ключа.

Показать ответ и решение

Напряжение на катушке можно найти из возникновения ЭДС самоиндукции:

||L ΔI|| UL = |ξi|= ||Δt-||,

так как в установившемся режиме изменение силы тока $ΔI = 0$ , то и напряжение на катушке равно нулю.

Ответ: 0

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#16021

В цепи изображенной на рисунке индуктивность катушки $L =10$ мГн, ЭДС источника $ℰ = 10$ В, его внутреннее сопротивление $r =2$ Ом, сопротивление резистора $R = 8$ Ом. Ключ К замыкают. Чему равна энергия, запасенная в катушке индуктивности, (в мДж) через длительный промежуток времени.