Задать вопрос
16 июля, 17:02

Соленоид длиной 50 см и диаметром 0,8 см имеет 20000 витков медного провода и находится под постоянным напряжением. Определить время, в течение которого в обмотке соленоида выделится количество теплоты, равное энергии магнитного поля в соленоид

+3
Ответы (1)
  1. 16 июля, 17:52
    0
    А Вы уверены, что исходные числа именно таковы? Уж больно много витков при такой геометрии. Впрочем, мне-то что - сосчитать можно всё, что угодно - вопрос, имеет ли это отношение к реальной технике.

    Итак.

    Виток соленоида C = Pi*D, где D - диаметр соленоида (0,008 м), значит длина витка - 0,0251 м

    Значит, провод, которым намотан соленоид имеет длину l = 0,0251 * 20000 = 502,4 м.

    Длина намотки ls = 0.5 м, значит, диаметр провода

    d = ls/n = 0,5/20000 = 0,000025 м = 2,5 10^-2 мм.

    Поперечное сечение такого волоска s = pi * (d/2) ^2 = 4,9 10^-4 кв мм

    Удельное сопротивление меди ro = 0,017 Ом кв мм/м

    Значит, активное сопротивление обмотки R = l*ro/s = 502,4*0,017/4.9 10^-4 = 17430 Ом

    Тепловая энергия, выделяющаяся в обмотке за время t составляет Q = (I^2) Rt

    Объём соленоида V = ls*Pi (D/2) ^2 = 2,5 * (10-05) м куб

    Индуктивность соленоида L = 4*Pi * (10-07) * n^2*V = 4*3,14 * (10-07) * 4 * (10+08) * 2,5 (10-05) = 1.25 (10-02) Гн

    Приравниваем магнитную энергию, запасённую в поле соленоида к тепловой энергии, выделевшейся за время t

    E = L (I^2) / 2 = (I^2) Rt

    Исключая из обеих частей равенства силу тока в квадрате, получаем:

    t = L/2R = 1.25 (10-02) / (2*17430) = 3,59 10-07 сек

    PS

    Всё-таки я предложил бы Вам проверить, точны ли те числа, что Вы привели в задаче.
Знаете ответ?
Сомневаетесь в ответе?
Найдите правильный ответ на вопрос ✅ «Соленоид длиной 50 см и диаметром 0,8 см имеет 20000 витков медного провода и находится под постоянным напряжением. Определить время, в ...» по предмету 📘 Физика, а если вы сомневаетесь в правильности ответов или ответ отсутствует, то попробуйте воспользоваться умным поиском на сайте и найти ответы на похожие вопросы.
Смотреть другие ответы
Похожие вопросы по физике
Обмотка соленоида имеет сопротивление 10 Ом. При прохождении тока через соленоид за 0,5 с в него выделяется количество теплоты, эквивалентное энергии магнитного поля соленоида. Определите индуктивность соленоида
Ответы (2)
по проводу соленоида течет ток I=2A. При этом внутри соленоида индукция магнитного поля B=1,26 мТл. Определить число витков на 1 м длины соленоида.
Ответы (1)
По проводу соленоида течет ток I = 2 А, при этом внутри соленоида индукция магнитного поля В=1,26 мТл. Определите число витков на 1 м длины соленоида.
Ответы (1)
по проводу соленоида течет ток силой I=2A, при этом внутри соленоида индукция магнитного поля B=1,26 мТ. Определите число витков за единицу длинны соленоида.
Ответы (1)
Нужно решение Индукция магнитного поля соленоида 0,01 Тл. Найти ток через обмотку соленоида, если число витков 100, длина соленоида 10 см
Ответы (1)