1Какие утверждения о процессах, наблюдаемых в опыте, являются верными? На графике показана зависимость силы тока

Якорь

15

1. Чтобы определить индуктивность катушки (L), нужно рассмотреть график зависимости силы тока в катушке от времени. Индуктивность определяется по формуле \(L = \frac{d\Phi}{dt}\), где \(\Phi\) - магнитный поток, проходящий через площадку катушки.

На графике видно, что сила тока в начальный момент времени равна нулю, а затем она экспоненциально возрастает, пока не достигнет некоторого установившегося значения. Похоже, что в опыте был использован источник переменного тока, так как график имеет такой вид.

При установлении установившегося значения силы тока, магнитный поток в катушке будет постоянным. Исходя из этого, можно сделать вывод, что индуктивность катушки не меняется со временем и остаётся постоянной во время всего опыта.

Ответ: Индуктивность катушки (L) равна постоянной во всем опыте и составляет \(L\) Гн (генри).

2. Задача:

Дано:
Сопротивление катушки (R) = 8,2 Ом
Индуктивность катушки (L) = 25 мГн
Напряжение (U) = 55 В
Время размыкания цепи (t) = 12 мс

Для определения силы тока (I) в катушке, используем закон Ома для цепи переменного тока:

\[I = \frac{U}{\sqrt{R^2+(\omega L)^2}}\]

где \(\omega\) - угловая частота, равная \(2\pi f\), а \(f\) - частота переменного тока.

Учитывая, что в задаче указано, что применяется постоянное напряжение, можно сделать вывод, что в данном случае \(\omega = 0\) и, следовательно, \(I = \frac{U}{R}\).

Подставляя значения из условия задачи, получаем:

\[I = \frac{55}{8,2} = 6,707 \, А\]

Чтобы определить количество энергии (Wм), которое выделится при размыкании цепи в течение 12 мс, используем формулу для энергии, накопленной в индуктивности:

\[Wм = \frac{1}{2}L\frac{I^2}{2}\]

Подставляя значения:

\[Wм = \frac{1}{2} \times 0,025 \times 10^{-3} \times (6,707)^2 \approx 5,700 \times 10^{-6} \, Дж\]

Чтобы определить значение по модулю средней ЭДС самоиндукции (ϵsi), которая возникнет в катушке, можно воспользоваться формулой:

\(\epsilon_{si} = \frac{Wм}{t}\)

Подставляя значения:

\(\epsilon_{si} = \frac{5,700 \times 10^{-6}}{0,012} \approx 0,475 \, В\)

Ответ:
Сила тока (I) равна 6,707 А.
Количество выделенной энергии (Wм) составляет 5,700 × 10^{-6} Дж.
Значение по модулю средней ЭДС самоиндукции (ϵsi) равно 0,475 В.

3. Для ответа на этот вопрос нужно знать начальный и конечный ток в катушке, а также скорость изменения тока.

Пожалуйста, предоставьте дополнительные данные, чтобы я мог рассчитать время изменения тока в катушке с указанной индуктивностью.