Який буде напруга на затискачах котушки при рівномірному зростанні струму зі швидкістю 1000 А/с в котушці з опором

Содержание: Розрахунок напруги на затискачах котушки при рівномірному зростанні струму

Пояснення: Для розрахунку напруги на затискачах котушки використовується закон Ленца, який встановлює зв"язок між зміною магнітного потоку в котушці та напругою на її затисках. Закон Ленца формулюється так: індукована напруга на затисках котушки прямолінійно пропорційна зміні магнітного потоку і протилежна за напрямом.

Формула для розрахунку напруги на затисках котушки:

𝑈 = −𝑛 × 𝑑𝜙/𝑑𝑡,

де:
𝑈 - напруга на затисках котушки (вольти),
𝑛 - кількість витків котушки,
𝑑𝜙/𝑑𝑡 - зміна магнітного потоку в часовому інтервалі.

У даній задачі нам дано швидкість зміни струму в котушці (1000 А/с), опір котушки (5 Ом) та її індуктивність (50 мГн). Щоб знайти напругу на затисках котушки, спочатку потрібно знайти зміну магнітного потоку.

За законом Фарадея зв"язок між зміною магнітного потоку та струмом в котушці подається формулою:

𝑑𝜙/𝑑𝑡 = −𝐿 × 𝑑𝐼/𝑑𝑡,

де:
𝐿 - індуктивність котушки (Гн),
𝑑𝐼/𝑑𝑡 - швидкість зміни струму в котушці (А/с).

Підставляємо дані в формулу:

𝑑𝜙/𝑑𝑡 = −0.05 × 1000 = -50 Тл/с.

Тепер можемо обчислити напругу:

𝑈 = −100 × (-50) = 5000 В.

Таким чином, напруга на затисках котушки становить 5000 В.

Приклад використання: Знайти напругу на затисках котушки при швидкості зростання струму 500 А/с, опорі 10 Ом і індуктивності 20 мГн.

Порада: Під час розв"язку подібних задач необхідно бути уважним і використовувати формули, що описують зв"язок між фізичними величинами. При вирішенні задач з котушками індуктивності дотримуйтеся відповідної послідовності дій та правильно підставляйте дані в формули.

Вправа: Знайти напругу на затисках котушки, якщо швидкість зміни струму в котушці дорівнює 2000 А/с, опір - 8 Ом, а індуктивність - 40 мГн.