Индуктивность катушки в электрической цепи
Какова индуктивность катушки l в схеме электрической цепи, показанной на рисунке, если ключ k размыкается
Какова индуктивность катушки l в схеме электрической цепи, показанной на рисунке, если ключ k размыкается и на сопротивлении r2 выделяется 40 мкдж теплоты? Примем во внимание, что в схеме есть источник тока с эдс e=12 в и внутренним сопротивлением r=1 ом, а также два сопротивления r1=7 ом и r2=4 ом, конденсатор емкостью c=3 мкФ, и проводное сопротивление катушки будет игнорироваться.
22.12.2023 08:14
Написать свой ответ:
Разъяснение: Для решения данной задачи необходимо использовать закон сохранения энергии в электрической цепи.
Согласно закону сохранения энергии, энергия, выделившаяся на сопротивлении R2, должна быть равна изменению энергии в катушке.
Энергия, накопленная в индуктивной катушке, определяется формулой:
W = (1/2) * L * I^2,
где W - энергия, L - индуктивность катушки, I - сила тока.
Изменение энергии W равно 40 мкДж, поэтому формулу можно переписать в виде:
40 * 10^-6 = (1/2) * L * I^2.
Учитывая, что сопротивление R2 равно 4 Ом и известно, что напряжение на нем равно 40 мкДж, можно найти силу тока I по формуле:
U = I * R,
где U - напряжение, I - сила тока, R - сопротивление.
Подставляя известные значения, получаем:
40 * 10^-6 = I * 4.
Отсюда, I = 10 * 10^-6 А.
Теперь мы можем найти индуктивность катушки L, подставив значения в исходную формулу:
40 * 10^-6 = (1/2) * L * (10 * 10^-6)^2.
Решая данное уравнение, найдем значение индуктивности катушки L.
Демонстрация:
Для нахождения индуктивности катушки в данной электрической цепи с данными значениями, используется закон сохранения энергии, чтобы установить связь между энергией на сопротивлении R2 и индуктивностью катушки.
Совет: Для лучшего понимания темы, рекомендуется ознакомиться с основными законами и формулами по электрическим цепям и индуктивности.
Практика: Найдите индуктивность катушки L, если изменение энергии W равно 80 мкДж, сила тока I составляет 15 мкА, а сопротивление R2 - 6 Ом.