Каково уравнение зависимости силы тока в катушке от времени? Как можно определить максимальную энергию магнитного поля катушки индуктивности, если ее индуктивность L составляет 1,2 мГн?
Физика 11 класс Электромагнитная индукция уравнение силы тока катушка индуктивности энергия магнитного поля индуктивность L максимальная энергия катушки
Для начала давайте разберемся с уравнением зависимости силы тока в катушке от времени. В катушке, которая подключена к источнику переменного тока, сила тока изменяется во времени. Если катушка индуктивности L подключена к источнику с синусоидальным напряжением, то можно записать уравнение для силы тока I(t) как:
I(t) = I0 * sin(ωt + φ)
где:
Теперь перейдем к определению максимальной энергии магнитного поля катушки. Энергия магнитного поля в катушке индуктивности L может быть выражена следующим образом:
W = (1/2) * L * I^2
где W - энергия магнитного поля, L - индуктивность катушки, I - сила тока в катушке.
Чтобы найти максимальную энергию магнитного поля, нам нужно подставить максимальное значение силы тока I0:
Wmax = (1/2) * L * I0^2
Теперь подставим значение индуктивности L. У нас есть L = 1,2 мГн, что равно 1,2 * 10^(-3) Гн. Однако, для того чтобы вычислить максимальную энергию, нам также нужно знать значение I0. Если, например, I0 равно 2 А, то подставим это значение в формулу:
Wmax = (1/2) * (1,2 * 10^(-3)) * (2^2)
Теперь выполняем расчеты:
Таким образом, максимальная энергия магнитного поля катушки индуктивности 1,2 мГн при максимальном токе 2 А составляет 2,4 мДж.