№937 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: В катушке индуктивностью 0,6 Гн сила тока равна 20 А. Какова энергия магнитного поля этой катушки? Как изменится энергия поля, если сила тока уменьшится вдвое?

Дано

$$L=0{,}6\ \text{Гн}$$
$$I_1=20\ \text{А}$$
$$I_2=\frac{1}{2}I_1$$

Ход решения

Энергия магнитного поля катушки с током:

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

Найдём энергию при силе тока $$I_1=20\ \text{А}$$:

$$ W_1=\frac{0{,}6\cdot (20)^2}{2} =\frac{0{,}6\cdot 400}{2} =\frac{240}{2} =120\ \text{Дж} $$

Если сила тока уменьшится вдвое, то энергия поля изменится как квадрат тока:

$$ \frac{W_2}{W_1}=\left(\frac{I_2}{I_1}\right)^2=\left(\frac{1}{2}\right)^2=\frac{1}{4} $$

Значит, энергия магнитного поля уменьшится в 4 раза.

Ответ

$$W_1=120\ \text{Дж}$$, при уменьшении силы тока вдвое энергия уменьшится в 4 раза, то есть $$W_2=30\ \text{Дж}$$.