№941 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: За какое время в катушке с индуктивностью 240 мГн происходит возрастание силы тока от 0 до 11,4 А, если при этом возникает средняя ЭДС самоиндукции, равная 30 В? Сколько энергии выделяется за это время в катушке?

Дано

$$L=240\ \text{мГн}=0{,}24\ \text{Гн}$$

$$\varepsilon_{\text{ср}}=30\ \text{В}$$

$$\Delta I=11{,}4\ \text{А}$$

Ход решения

Средняя ЭДС самоиндукции:

$$\varepsilon_{\text{ср}}=\frac{L\Delta I}{\Delta t}$$

Отсюда

$$\Delta t=\frac{L\Delta I}{\varepsilon_{\text{ср}}}$$

Подставим значения:

$$ \Delta t=\frac{0{,}24\cdot 11{,}4}{30}=0{,}0912\ \text{с}\approx 0{,}091\ \text{с} $$

$$0{,}091\ \text{с}=91\ \text{мс}$$

Энергия, выделившаяся в катушке, равна изменению энергии магнитного поля:

$$\Delta W=\frac{LI^2}{2}$$

Так как ток возрастает от нуля до $$11{,}4\ \text{А}$$, то

$$ \Delta W=\frac{0{,}24\cdot (11{,}4)^2}{2}=15{,}6\ \text{Дж} $$

Ответ

$$\Delta t=91\ \text{мс},\qquad \Delta W=15{,}6\ \text{Дж}.$$