school
Общие знания
verified
Решено AI
Решение задачи: ЭДС самоиндукции в цепи
help_outline
Условие задачи

lightbulb
Краткий ответ
Модуль ЭДС самоиндукции вычисляется по формуле, учитывающей индуктивность и изменение тока. Подробное решение задачи с графиком внутри.
Подробное решение
Решение задачи:
Дано:
Индуктивность цепи \(L = 1\) мГн
Интервал времени от \(t_1 = 5\) с до \(t_2 = 10\) с.
Найти:
Модуль ЭДС самоиндукции \(|\mathcal{E}_L|\) в мкВ.
1. Переведем индуктивность в СИ:
\(L = 1\) мГн \( = 1 \cdot 10^{-3}\) Гн.
2. По графику определим силу тока в начале и конце заданного интервала времени:
При \(t_1 = 5\) с, сила тока \(I_1 = 30\) мА.
При \(t_2 = 10\) с, сила тока \(I_2 = 20\) мА.
3. Переведем силу тока в СИ:
\(I_1 = 30\) мА \( = 30 \cdot 10^{-3}\) А.
\(I_2 = 20\) мА \( = 20 \cdot 10^{-3}\) А.
4. Найдем изменение силы тока \(\Delta I\) за данный интервал времени:
\(\Delta I = I_2 - I_1 = 20 \cdot 10^{-3}\) А \( - 30 \cdot 10^{-3}\) А \( = -10 \cdot 10^{-3}\) А.
5. Найдем изменение времени \(\Delta t\):
\(\Delta t = t_2 - t_1 = 10\) с \( - 5\) с \( = 5\) с.
6. Формула для ЭДС самоиндукции:
\[\mathcal{E}_L = -L \frac{\Delta I}{\Delta t}\]
Нам нужно найти модуль ЭДС самоиндукции, поэтому:
\[|\mathcal{E}_L| = \left|-L \frac{\Delta I}{\Delta t}\right| = L \left|\frac{\Delta I}{\Delta t}\right|\]
7. Подставим значения в формулу:
\[|\mathcal{E}_L| = 1 \cdot 10^{-3}\text{ Гн} \cdot \left|\frac{-10 \cdot 10^{-3}\text{ А}}{5\text{ с}}\right|\]
\[|\mathcal{E}_L| = 1 \cdot 10^{-3}\text{ Гн} \cdot \left|-2 \cdot 10^{-3}\text{ А/с}\right|\]
\[|\mathcal{E}_L| = 1 \cdot 10^{-3}\text{ Гн} \cdot 2 \cdot 10^{-3}\text{ А/с}\]
\[|\mathcal{E}_L| = 2 \cdot 10^{-6}\text{ В}\]
8. Переведем результат в микровольты (мкВ):
\(1\) В \( = 10^6\) мкВ.
Значит, \(2 \cdot 10^{-6}\) В \( = 2 \cdot 10^{-6} \cdot 10^6\) мкВ \( = 2\) мкВ.
9. Округлим до целых. Результат уже является целым числом.
Ответ:
Модуль ЭДС самоиндукции в интервале времени от 5 до 10 с равен 2 мкВ.