Какова энергия магнитного поля замкнутого соленоида с железным сердечником длиной 1,5 м и сечением 200 кв.см

Тема занятия: Энергия магнитного поля замкнутого соленоида

Разъяснение:
Чтобы рассчитать энергию магнитного поля замкнутого соленоида, воспользуемся формулой:

E = (1/2) * L * I^2

где:
E - энергия магнитного поля,
L - индуктивность соленоида,
I - сила тока, проходящего через соленоид.

Индуктивность соленоида может быть вычислена по формуле:

L = (μ * N^2 * A) / l

где:
μ - магнитная проницаемость материала сердечника,
N - количество витков соленоида,
A - площадь поперечного сечения соленоида,
l - длина соленоида.

Теперь, подставим известные значения:

μ = 1400,
N = 1200,
A = 200 см^2 = 200 * 10^-4 м^2,
l = 1,5 м,
I = 1 А.

Последовательно подставим значения в формулы:

L = (1400 * (1200^2) * (200 * 10^-4)) / 1,5,
L ≈ 12,096 Гн.

E = (1/2) * (12,096) * (1^2),
E ≈ 6,048 Дж.

Ответ: Энергия магнитного поля замкнутого соленоида составляет около 6,048 Дж.

Доп. материал: Рассчитайте энергию магнитного поля замкнутого соленоида, если у него железный сердечник длиной 2 метра, площадь поперечного сечения 1000 кв. см и проходит через него ток в 2 ампера.

Совет: Для понимания этой темы стоит изучить понятие магнитной индукции и индуктивности соленоида.

Задача для проверки: Рассчитайте энергию магнитного поля замкнутого соленоида с воздушным сердечником длиной 0,5 м и сечением 50 кв. см, содержащего 800 витков, при прохождении через него тока в 0,5 ампера. Магнитная проницаемость воздуха равна 1.