1Выберите несколько правильных утверждений обнаруженных в ходе эксперимента. На графике показана зависимость силы тока

Содержание: Сила тока в катушке и самоиндукция

Пояснение:
1) На графике зависимости силы тока от времени в катушке можно наблюдать, что в начале, при подключении катушки к источнику напряжения, сила тока в катушке увеличивается до максимального значения, а затем постепенно уменьшается при закрытии цепи. Правильные утверждения, которые можно сделать, основываясь на графике, могут быть, например: сила тока в начале эксперимента равна нулю, с увеличением времени сила тока возрастает, а затем уменьшается.

2) Для решения задачи о силе тока и энергии в катушке с известными значениями сопротивления (R) и индуктивности (L), мы можем использовать формулу для вычисления силы тока в цепи: I = U / (R + L), где U - напряжение в цепи. В данном случае, известно, что U = 55 В, R = 8,2 Ом и L = 25 мГн. Подставляя значения в формулу, мы можем найти силу тока.

Чтобы найти объем энергии, освобождающейся при размыкании цепи в течение 12 мс, мы можем использовать формулу для вычисления энергии в индуктивной цепи: Wм = (1/2) * L * I^2, где Wм - энергия, L - индуктивность, I - сила тока. Подставляя известные значения в формулу, мы можем найти объем энергии в джоулях.

Среднее абсолютное значение ЭДС самоиндукции (ϵsi) может быть найдено, используя формулу: ϵsi = L * (ΔI / Δt), где ΔI - изменение силы тока, Δt - изменение времени. В данной задаче, мы знаем, что энергия выделяется в течение 12 мс, поэтому можно считать, что ΔI = I и Δt = 12 мс. Подставляя известные значения в формулу, мы можем найти среднее абсолютное значение ЭДС самоиндукции.

Например:
1) Выберите несколько правильных утверждений, основываясь на графике зависимости силы тока от времени в катушке.
2) Найдите силу тока в катушке с известными значениями сопротивления (8,2 Ом) и индуктивности (25 мГн), при подключении постоянного напряжения 55 В.
3) Рассчитайте объем энергии, освобождаемой в результате размыкания цепи в течение 12 мс.
4) Определите среднее абсолютное значение ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке, если энергия выделяется в течение 12 мс.

Совет:
Для лучшего понимания концепции силы тока в катушке и самоиндукции, рекомендуется ознакомиться с основными понятиями электромагнетизма, такими как индуктивность и самоиндукция. Также полезно изучить примеры задач с аналогичными расчетами и упражнениями для практики.

Дополнительное задание:
Найдите силу тока в катушке с сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 0.5 Гн, при подключении постоянного напряжения 24 В. Какой объем энергии освобождается в результате размыкания цепи в течение 10 мс? Каково среднее абсолютное значение ЭДС самоиндукции в этом случае?

Тема занятия: Закон самоиндукции и связанные с ним величины

Разъяснение: Закон самоиндукции описывает явление возникновения ЭДС в индуктивной катушке при изменении силы тока в ней.

В задаче нам дан график зависимости силы тока в катушке от времени. Для выбора правильных утверждений, нужно проанализировать график и учесть значение индуктивности катушки.

В первом утверждении у нас нет информации о графике, но дано значение индуктивности катушки равное 2,5 Гн. Мы не можем сделать выводы о графике, поэтому это утверждение не является правильным.

Во втором утверждении говорится о постоянном напряжении 55 В на катушке с сопротивлением 8,2 Ом и индуктивностью 25 мГн. Для определения величины силы тока воспользуемся законом Ома: I = U / R, где I - сила тока, U - напряжение, R - сопротивление. Подставим значения: I = 55 В / 8,2 Ом ≈ 6,71 А. Таким образом, это утверждение является правильным.

Для определения объема энергии Wм, выделяющейся в результате размыкания цепи в течение 12 мс, воспользуемся формулой: Wм = 1/2 * L * I^2, где Wм - энергия, L - индуктивность, I - сила тока. Подставим значения: Wм = 1/2 * 25 мГн * (6,71 А)^2 ≈ 564,9 мДж. Таким образом, объем энергии Wм равен примерно 564,9 мДж.

Для определения среднего абсолютного значения ЭДС самоиндукции ϵsi, возникающей в катушке, воспользуемся формулой: ϵsi = ΔWм / Δt, где ϵsi - ЭДС самоиндукции, ΔWм - изменение энергии, Δt - изменение времени. Подставим значения: ϵsi = 564,9 мДж / 12 мс ≈ 47,1 В. Таким образом, среднее абсолютное значение ЭДС самоиндукции ϵsi равно примерно 47,1 В.

Пример: Выберите несколько правильных утверждений, обнаруженных в ходе эксперимента:
1) На катушке с сопротивлением 8,2 Ом и индуктивностью 25 мГн поддерживается постоянное напряжение 55 В.
2) Значение силы тока I составляет примерно 6,71 А.
3) Объем энергии Wм, выделяющейся в результате размыкания цепи в течение 12 мс, составляет примерно 564,9 мДж.
4) Среднее абсолютное значение ЭДС самоиндукции ϵsi, возникающей в катушке, примерно равно 47,1 В.

Совет: При изучении закона самоиндукции полезно разобраться в формулах, которые используются для расчетов, и понять, как они применяются в различных ситуациях. Работа с задачами и решение примеров помогут закрепить теоретические знания и понять их практическое применение.

Упражнение: Допустим, у нас есть индуктивная катушка с индуктивностью 3 Гн, через которую проходит сила тока силой 2 А. Какая энергия Wм выделяется в катушке? (Ответ в Джоулях)