Магнитное поле. ЭДС индукции (страница 2)
Катушка индуктивности подключена к источнику тока с пренебрежительно малым внтуренним сопротивлением через резистор \(R=60\) Ом (см. рисунок). В момент \(t=0\) ключ К замыкают. Значения силы тока в цепи, измеренные в последовательные моменты времени с точностью 0,01 А, представлены в таблице. Сопротивление провода катушки пренебрежительно мало.
\[\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}
\hline
t, c&0&0,5&1,0&1,5&2,0&3,0&4&5&6\\
\hline
I, \text{ А}&0&0,12&0,19&0,23&0,26&0,28&0,29&0,30&0,30\\
\hline
\end{array}\]
Выберите два верных утверждения о процессах, происходящих в цепи.
1) Энергия катушки максимальна в момент времени \(t=0\) с.
2) Напряжение на катушке максимально в момент времени \(t=0\) с.
3) Напряжение на резисторе в момент времени \(t=2,0\) с равно 2,6 В.
4) Модуль ЭДС самоиндукции в момент времени \(t=1,5\) с равен 4,2 В.
5) ЭДС источника равна 15 В.
1) Энергия катушки находится по формуле: \[W=\dfrac{LI^2}{2}\] так как в момент \(t=0\) сила тока в контуре равна 0, то и энергия на катушке равна 0.
2) В момент времени t=0 с через катушку не течет ток, следовательно, в ней не возникает ЭДС, которое бы уменьшало напряжение, следовательно, напряжение в этот момент максимально.
3) Напряжение на резисторе равно \[U=I_{2}R=0,26\text{ А} \cdot 60\text{ В}=15,6\text{ В}\] 4) ЭДС самоиндукции можно найти, как разность ЭДС источника и напряжения на резисторе. ЭДС источника равно произведению максимальной силы тока на сопротивление резисторе, то есть ЭДС самоиндукции равно \[\xi_i=\xi-I_{1,5}R=R(I_{max}-I_{1,5})=60\text{ Ом}(0,3\text{ А}-0,23\text{ А})=4,2\text{ В}\] 5) ЭДС источника из 4 пункта равно \[\xi=I_{max}\cdot R=0,3\text{ А}\cdot 60\text{ Ом}=18\text{ В}\]
