Какова сила тока в цепи (в амперах), содержащей источник ЭДС E=20В и вертикально ориентированную катушку индуктивности

Тема занятия: Сила тока в цепи с индуктивностью

Объяснение:
Сила тока в цепи с индуктивностью может быть определена с использованием закона Фарадея для электромагнитной индукции. Закон Фарадея утверждает, что ЭДС, индуцированная в контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через контур.

Формула, связывающая ЭДС и индуктивность, имеет вид:
E = -L * dI/dt,

где E - ЭДС источника, L - индуктивность, dI/dt - скорость изменения тока.

Так как в задаче сказано, что ЭДС E и активное сопротивление можно пренебречь, мы можем использовать эту формулу для решения задачи.

Скорость изменения тока dI/dt выражается как производная от тока:

dI/dt = v/m,

где v - скорость движения ферритового сердечника, m - его масса.

Теперь мы можем подставить данную величину в формулу и решить задачу:

20 = -L * (v/m).

Очевидно, что сила тока в цепи может быть найдена как:

I = -E / (L * (v/m)).

Демонстрация:
Найдем силу тока в цепи, если источник ЭДС равен 20 В, скорость движения ферритового сердечника - 13 см/с, масса сердечника - 706 г, а индуктивность неизвестна.

Совет:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить основы теории электромагнетизма и закон Фарадея. Также полезно понимание, что индуктивность зависит от геометрии контура и свойств используемого материала.

Задание для закрепления:
Найдите силу тока в цепи с индуктивностью, если источник ЭДС равен 15 В, скорость движения ферритового сердечника - 10 см/с, масса сердечника - 500 г, а индуктивность равна 0.4 Гн.