Меню

В соленоиде сила тока равномерно возрастает от 0 до 100

В соленоиде сила тока равномерно возрастает от 0 до 100

Вопрос по физике:

Сила
тока в соленоиде равномерно возрастает
от 0 до 10 А за 1 мин, при этом соленоид
накапливает энергию 20 Дж. Какая ЭДС
индуцируется в соленоиде?

Ответы и объяснения 1

Из формулы энергии dW=L*dI^2/2 L=2*dW/dI^2=2*20/100=0,4 Гн
E=L*dI/dt=0,4*10/60=0,067 В

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

  • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
  • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
  • Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

  • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
  • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
  • Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
  • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Источник



В соленоиде сила тока равномерно возрастает от 0 до 100

Подробности Просмотров: 1258

Задачи по физике — это просто!

Не забываем, что решать задачи надо всегда в системе СИ!

А теперь к задачам!

Элементарные задачи из курса школьной физики на вычисление ЭДС индукции.

Задача 1

За время 5 мс в соленоиде, содержащем 500 витков провода, магнитный поток равномерно убывает от 7 мВб до 3 мВб.
Найдите ЭДС индукции в соленоиде.


Задача 2

Какой магнитный поток пронизывает каждый виток катушки, имеющей 1000 витков, если при равномерном исчезновении магнитного поля в течение 0,1 с в катушке индуцируется ЭДС равная 10 В ?

Задача 3

Виток проводника площадью 2 см 2 расположен перпендикулярно вектору магнитной индукции.
Чему равна ЭДС индукции в витке, если за время 0,05 секунд магнитная индукция равномерно убывает с 0,5 Тл до 0,1 Тл?


Задача 4

В однородном магнитном поле перпендикулярно к направлению вектора индукции , модуль которого 0,1 Тл, движется провод длиной 2 метра со скоростью 5 м/с, перпендикулярной проводнику.
Какая ЭДС индуцируется в этом проводнике?

Задача 5

Перпендикулярно вектору магнитной индукции перемещается проводник длиной 1,8 метра со скоростью 6 м/c. ЭДС индукции равна 1,44 В.
Найти магнитную индукцию магнитного поля.


Задача 6

Самолет имеет размах крыльев 15 метров. Горизонтальная скорость полета равна720 км/час.
Определить разность потенциалов, возникающих между концами крыльев. Вертикальная составляющая магнитной индукции (перпендикулярно поверхности Земли) равна 50 мкТл.

Задача 7

Магнитный поток через контур проводника сопротивлением 0,03 Ом за 2 секунды изменился на 0,012 Вб.
Найдите силу тока в проводнике если изменение потока происходило равномерно.

Читайте также:  Схема трансформаторов тока в кру

Задача 8

В однородном магнитном поле находится плоский виток площадью 10 см 2 , расположенный перпендикулярно вектору магнитной индукции.
Какой ток течет по витку, если поле будет убывать с постоянной скоростью 0,5 Тл/с?

Задача 9

Сопротивление замкнутого контура равно 0,5 Ом. При перемещении кольца в магнитном поле магнитный поток через кольцо изменился на 5×10 -3 Вб.
Какой за это время прошел заряд через поперечное сечение проводника?

Источник

Найти время нарастания тока

Сила тока в проводнике равномерно возрастает от 0 до 20 А. Определить время нарастания тока, если за это время по проводнику прошел заряд 100Кл. Ответ: 10 секунд.

t=int(от 0 до 20) q/i di При решении данного интеграла получается ответ 2. Дальше что делать не пойму, а еще там, вроде как, перед знаком интеграла, должен быть коэффициент k, вот его я тоже не могу составить.

Найти амплитуду силы тока, индуктивность соленоида и мощность тока
В цепи переменного тока Rl = 500 Ом, С = 5 microF, f = 1000 Hertz, U эффективный = 100 v. Найти.

Вычислите время изменения магнитного потока и силу индуктивного тока
Магнитный нормой через поверхность,ограниченную контуром проводника изменяется от 0.25 до 1 Вб. При.

Определите силу тока в катушке во время изменения магнитного поля.
Замкнутая накоротко катушка диаметром 10,0 см, имеющая 100 витков медленого провода,находится в.

через какое время сила тока замыкания достигнет 95% от предельного значения
Определите, через какое время сила тока замыкания достигнет 95% от предельного значения, если.

Заказываю контрольные, курсовые, дипломные работы и диссертации здесь.

Как ускорить скорость нарастания тока в катушке?
Есть задача — Передать как можно больше энергии в пьезоелемент\ты. Рассматриваются любые схемы.

Найти максимум тока в последовательной цепи переменного тока
К последовательно соединенным резистору с активным сопротивлением r=100 Ом, катушке с.

градации нарастания яркости светодиода
вот такой еще вопрос встал: надо определить градации нарастания тока = увеличения яркости.

Заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за время t от момента включения тока равен
Сила тока в проводнике изменяется по закону I=kt , где k=10 A/c .Заряд, прошедший через поперечное.

Источник

Энергия магнитного поля

date image2015-01-07
views image7871

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

10. Соленоид длиной 20 см и диаметром 4 см имеет плотную трехслойную обмотку из провода диаметром 0,1 мм. По обмотке солено­ида течет ток 0,1 А. Зависимость В = f(H) для материала сердечника дана на рис. 10. Определить напряженность и индукцию поля в соле­ноиде, магнитную проницаемость сердечника, индуктивность соле­ноида, энергию и объемную плотность энергии поля соленоида.

Дано: l = 0,2 м; D = 0,04 м; k = 3; d = 10 -4 м; I = 0,1 А.

Найти: Н, В, μ, L, W, ω.

Решение. Поле внутри соленоида можно считать однород­ным. В этом случае напряженность поля равна: где I — сила тока в обмотке, — число витков,приходящихся на единицу длины соленоида, k — число слоев обмотки, d — диаметр провода. Тогда

Читайте также:  Условия существования тока урок открытый 10

По графику B = f(H) (рис. 10) нахо­дим, что напряженности 3000 А/м со­ответствует индукция 1,7 Тл. Исполь­зуя связь между индукцией и напря­женностью, определим магнитную проницаемость:

Рис. 10 где l — длина соленоида,

— площадь поперечного сечения соленоида.

С учетом того, что , получаем:

Объёмная плотность энергии магнитного поля:

Энергия магнитного поля соленоида: или

Подставляя числовые данные, получаем:

11. Сила тока в соленоиде равномерно возрастает от 0 до 10 А за 1 мин., при этом соленоид накапливает энергию 20 Дж. Какая ЭДС индуцируется в соленоиде?

Дано: I = 0; I1 = 10 А; t = 60 с; W = 20 Дж.

Решение. Энергия магнитного поля соленоида с индуктив­ностью L, по которому течет ток I, равна: откуда

ЭДС самоиндукции, возникающая в соленоиде при изменении тока в его обмотке на за время Δt, будет:

12. Однослойный соленоид без сердечника длиной 20 см и диа­метром

4 см имеет плотную намотку медным проводом диаметром 0,1 мм. За 0,1 с сила тока в нем равномерно убывает с 5 А до 0. Опре­делить ЭДС самоиндукции в соленоиде.

Дано: l = 0,2 м; D = 0,04 м; d = 10 -4 м; t = 0,1 с; I = 5 А; I1 = 0.

Решение. ЭДС самоиндукции, возникающая при измене­нии тока ΔI в соленоиде за время Δt,

Индуктивность соленоида равна:

где μ — магнитная постоянная;

п — число витков на единице длины соленоида

(при плотной намотке );

l — длина соленоида;

— площадь поперечного сечения соленоида;

D — диаметр соленоида, μ = 1.

12. Обмотка соленоида имеет сопротивление 10 Ом. Какова его ин­дуктивность, если при прохождении тока за 0,05 с в нем выделяется количество теплоты, эквивалентное энергии магнитного поля соле­ноида?

Дано: R = 10 Ом; t = 0,05 с; W = Q.

Решение. Энергия магнитного поля соленоида равна:

количество теплоты Q определяется по закону Джоуля — Лен­ца:

По закону сохранения энергии

Откуда индуктивность равна

13. В плоскости, перпендикулярной магнитному полю напряжен­ностью

2 ∙ 10 5 А/м, вращается стержень длиной 0,4 м относительно оси, проходящей через его середину. В стержне индуцируется ЭДС 0,2 В. Определить угловую скорость стержня.

Дано: Н = 2 · 10 5 А/м; l = 0,4 м; εi = 0,2 В; μ = 1.

Решение. ЭДС индукции равна скорости изменения маг­нитного потока Φ, пересекаемого стержнем при вращении:

где — индукция магнитного поля;

dS — площадь, пересекаемая стержнем при вращении с угловой скоростью ω.

Половина стержня, имея радиус , при повороте на угол dφ пересечёт площадь , а весь стержень пересечёт площадь .

14. Соленоид с сердечником (μ = 1000) длиной 15 см и диаметром 4 см имеет 100 витков на 1 см длины и включен в цепь источника тока. За 1 мс сила тока в нём изменилась на 10 мА. Определить ЭДС самоиндукции, считая, что ток в цепи изменяется равномерно.

Читайте также:  Как проходит электрический ток по кабелю

Дано: l = 0,15м; D = 0,04м; п = 10 4 м -1 ; μ = 1000; ΔI = 10 -2 A ;

Δt = 10 -3 с.

Решение. ЭДС самоиндукции равна:

Индуктивность соленоида вычисляется по формуле:

15. На концах крыльев самолета с размахом 20 м, летящего со скоростью 900 км/ч, возникает ЭДС индукции 0,06 В. Определить вертикальную составляющую напряженности магнитного поля Зем­ли.

Дано: l = 20 м; υ = 250 м/с; εi = 0,06 В.

Решение. Летящий самолет пересекает магнитное поле Земли, напряженность которого Н связана с индукцией В со­отношением . ЭДС индукции, возникающая при этом, равна скорости изменения магнитного потока Ф, пересекаемого крыльями самолета, Ф = BS.

За время dt самолет пересечет площадь .

16. Два конденсатора с ёмкостями 0,2 мкФ и 0,1 мкФ включены последовательно в цепь переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Найти ток в цепи и падение напряжения на первом и втором конденсаторах.

Дано: С1 = 0,2 мкФ = 2∙10 7 Ф; С2 = 0,1 мкФ = 1∙10 7 Ф; U = 220 В; = 50 Гц.

Решение: Ёмкостное сопротивление конденсатора выражается формулой:

где (2) – циклическая частота колебаний. Подставим формулу (2) в (1), найдём сопротивления конденсаторов:

Так как конденсаторы соединены последовательно, то их общее сопротивление определяется выражением:

По закону Ома, для переменного тока , (4)

где (5) и (6) – эффективные значения силы тока и напряжения. Подставим (3) в (4), с учётом (5) и (6) находим ток в цепи:

Падение потенциала на первом и втором конденсаторе будет соответственно равен: ; .

; Подставим численные значения: В и

; Подставим численные значения: В

17. В цепь переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц включены последовательно конденсатор ёмкостью 35,4 мкФ, сопротивление 100 Ом и катушка индуктивностью 0,7 Гн. Найти ток в цепи.

Дано: С = 35,4 ∙10 -6 Ф; U = 220 В; = 50 Гц; R = 100 Ом; L = 0,7 Гн.

Решение: По закону Ома для переменного тока, сила тока определяется выражением: (1), где (2) – полное сопротивление цепи; (3) и (4) — эффективные значения силы тока и напряжения. Подставим формулу (2) в (1) и, учитывая (3) и (4), получим:

. Подставим численные значения:

18. Индуктивность катушки 22,6 мГн и сопротивление R включены паралелльно в цепь переменного тока с частотой 50 Гц. Найти сопротивление, если известно, что сдвиг фаз между напряжением и током 60 0 .

Дано: L = 22,6 мГн = 22,6 ∙ 10 -3 Гн; = 50 Гц; = 60 0 .

Решение: Если индуктивность и сопротивление включены паралелльно в цепь переменного тока, то сдвиг фаз между напряжением и током определяется по формуле: (1) , где (2) – циклическая частота колебаний. Подставим формулу (2) в (1), получим: , откуда выразим сопротивление: . Подставим числовые значения:

Источник