Катушка имеет индуктивность L=0,2 Гн и сопротивление R=1,64 Ом. Во сколько раз уменьшится ток в катушке через время t=0,05 с после того как ЭДС выключена и катушка замкнута накоротко
Для решения данной задачи, необходимо использовать закон электромагнитной индукции.
Закон электромагнитной индукции гласит, что ЭДС индукции, возникающая в контуре при изменении магнитного потока, пропорциональна скорости изменения этого потока. Формула для вычисления ЭДС индукции:
ЭДС = -L * dI/dt
Где ЭДС - ЭДС индукции, L - индуктивность катушки, dI/dt - изменение тока относительно времени.
В нашем случае, катушка после выключения ЭДС замкнута накоротко, что означает, что через нее будет протекать электрический ток без внешнего воздействия. То есть, ток в катушке будет уменьшаться с течением времени.
Зная формулу для ЭДС индукции и объединяя ее с законом Ома (U = I * R), можно получить дифференциальное уравнение для тока в катушке:
-L * dI/dt = I * R
Подставим значения индуктивности и сопротивления в данное уравнение:
-0,2 * dI/dt = I * 1,64
Перенесем все слагаемые, связанные с I, влево:
dI/I = -1,64/0,2 dt
Проинтегрируем от обеих сторон:
∫(1/I)dI = ∫(-1,64/0,2)dt
ln(I) = -1,64/0,2 * t + C
где C - постоянная интегрирования.
Применим экспоненту к обоим частям уравнения:
e^(ln(I)) = e^(-1,64/0,2 * t + C)
I = e^(-1,64/0,2 * t + C)
Необходимо найти, во сколько раз уменьшится ток через время t=0,05 с. Подставим это значение в уравнение и вычислим полученное значение тока:
I = e^(-1,64/0,2 * 0,05 + C)
C - постоянная, которую нельзя определить только по данной задаче. Поэтому в данном случае будем считать ее равной нулю.
I = e^(-1,64/0,2 * 0,05)
I ≈ e^(-8,2)
I ≈ 0,000335
То есть, ток в катушке уменьшится примерно в 0,000335 раз.
Итак, в итоге, чтобы ответить на данный вопрос, ток в катушке уменьшится примерно в 0,000335 раз через время t=0,05 с после того, как ЭДС выключена и катушка замкнута накоротко.
Решение к задаче представлено в виде картинки и приложено к ответу
Закон электромагнитной индукции гласит, что ЭДС индукции, возникающая в контуре при изменении магнитного потока, пропорциональна скорости изменения этого потока. Формула для вычисления ЭДС индукции:
ЭДС = -L * dI/dt
Где ЭДС - ЭДС индукции, L - индуктивность катушки, dI/dt - изменение тока относительно времени.
В нашем случае, катушка после выключения ЭДС замкнута накоротко, что означает, что через нее будет протекать электрический ток без внешнего воздействия. То есть, ток в катушке будет уменьшаться с течением времени.
Зная формулу для ЭДС индукции и объединяя ее с законом Ома (U = I * R), можно получить дифференциальное уравнение для тока в катушке:
-L * dI/dt = I * R
Подставим значения индуктивности и сопротивления в данное уравнение:
-0,2 * dI/dt = I * 1,64
Перенесем все слагаемые, связанные с I, влево:
dI/I = -1,64/0,2 dt
Проинтегрируем от обеих сторон:
∫(1/I)dI = ∫(-1,64/0,2)dt
ln(I) = -1,64/0,2 * t + C
где C - постоянная интегрирования.
Применим экспоненту к обоим частям уравнения:
e^(ln(I)) = e^(-1,64/0,2 * t + C)
I = e^(-1,64/0,2 * t + C)
Необходимо найти, во сколько раз уменьшится ток через время t=0,05 с. Подставим это значение в уравнение и вычислим полученное значение тока:
I = e^(-1,64/0,2 * 0,05 + C)
C - постоянная, которую нельзя определить только по данной задаче. Поэтому в данном случае будем считать ее равной нулю.
I = e^(-1,64/0,2 * 0,05)
I ≈ e^(-8,2)
I ≈ 0,000335
То есть, ток в катушке уменьшится примерно в 0,000335 раз.
Итак, в итоге, чтобы ответить на данный вопрос, ток в катушке уменьшится примерно в 0,000335 раз через время t=0,05 с после того, как ЭДС выключена и катушка замкнута накоротко.