В цепи, приведённой на рисунке, выключенная параллельно катушки индуктивности L неоновая лампа Л имеет напряжение зажигания большее,чем ЭДС источника питания. Ключ К замыкают на время достаточное для установления тока в цепи, а затем размыкаюи. При этом наблюдается световая вспышка лампы Л, длительностью 5 мс. Полагая, что вся выделяемая ы лампе мощность P=10Вт расходуется на образование вспышки, Нади индуктивность L катушки. Внутренне сопротивление источника ЭДС и сопротивление проводника катушки пренебредимо малы. Принять E=9В,R=10 Oм. ответ выращи в мГн и окргули до десятых долей

kurzaevaelenka kurzaevaelenka    1   22.02.2022 17:59    44

Ответы
Georgii1998 Georgii1998  24.01.2024 16:53
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Ома и законы электромагнитной индукции.

В начале цепи у нас есть источник питания с электродвижущей силой E и внутренним сопротивлением r, а также сопротивление R. Наша задача - найти индуктивность L катушки.

По закону Ома, ток в цепи будет равен:
I = (E - Ir) / (R + r)

Мы знаем, что ключ К замкнут на достаточное время для установления тока в цепи, следовательно мы можем пренебречь внутренним сопротивлением источника p, получим:
I = E / R

Теперь мы можем использовать законы электромагнитной индукции. При размыкании ключа К, изменение магнитного потока вызывает электродвижущую силу индукции, которая приводит к появлению напряжения, необходимого для зажигания неоновой лампы Л.

На основе данной информации, мы можем установить следующее соотношение:
ЭДС индукции (Eиндукции) = -L * (dI / dt)

Длительность световой вспышки лампы равна 5 мс, что составляет 0.005 секунд. Вспышка возникает при размыкании ключа К, когда ток в цепи изменяется. Если мы предположим, что изменение тока происходит линейно в течение времени изменения, то:

dI / dt = I / t

Подставляем это значение в наше уравнение для ЭДС индукции:
Eиндукции = -L * (I / (t))

Мы знаем, что напряжение зажигания неоновой лампы больше, чем ЭДС источника питания, поэтому:
Eзажигания > E

Теперь мы можем использовать значения, данное в задаче, чтобы решить уравнение. P = 10 Вт - мощность, выделяющаяся в лампе на образование вспышки. Мы знаем, что мощность P выражается как:
P = Eзажигания * I

Подставляем значения и решаем уравнение:
10 Вт = (Eиндукции * I) * I
10 Вт = Eиндукции * I^2

Мы также знаем, что I = E / R, поэтому:
10 Вт = Eиндукции * (E / R)^2
10 Вт = Eиндукции * (E^2 / R^2)

Используя значения E = 9 В и R = 10 Ом:
10 Вт = Eиндукции * (9 В / 10 Ом)^2

Подставим значения и решим уравнение:
10 = Eиндукции * (81 / 100)
10 = Eиндукции * 0.81
Eиндукции = 10 / 0.81
Eиндукции ≈ 12.35 В

Теперь мы можем подставить значение Eиндукции в наше уравнение ЭДС индукции:
12.35 В = -L * (I / t)

Мы уже знаем, что I = E / R и t = 0.005 секунд, поэтому:
12.35 В = -L * (E / (R * t))
12.35 В = -L * (9 В / (10 Ом * 0.005 сек))
12.35 В = -L * (9 В / 0.05 Ом*сек)
12.35 = -L * (9 / 0.05)
12.35 = -L * 180

Делим обе стороны на 180:
L = 12.35 / -180
L ≈ -0.068 мГн

Ответ: Индуктивность катушки L примерно равна -0.068 мГн.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика