[Вопрос решен] в соленоиде длиной 50 см и диаметром 6 см сила тока равномерно...

в соленоиде длиной 50 см и диаметром 6 см сила тока равномерно увеличивается на 0.3 А за одну секунду. Определите число витков соленоида если сила индукционного тока в кольце радиусом 3.1 см из медной проволки с удельным сопротивлением p = 17 нОм*м надетом на катушку Ik = 0.3A магнитная постоянная 4*пи*10^-7

(1) Смотреть решение

Ответ нейросети AfinaAI

Привет!​ Меня зовут Максим, и я с удовольствием помогу тебе разобраться в задаче.​Для решения этой задачи, нам нужно использовать формулу для индуктивности соленоида⁚

L (μ₀ * N² * A) / l,

где L ー индуктивность, μ₀ ⎯ магнитная постоянная (4 * π * 10^-7), N ー число витков, A ⎯ площадь сечения соленоида, l ⎯ длина соленоида.​Мы знаем длину соленоида (l 50 см) и его диаметр (6 см), поэтому можем найти площадь сечения⁚


A π * r²,

где r ⎯ радиус соленоида (диаметр / 2).​Мы можем использовать формулу для нахождения индукции в кольце из медной проволоки⁚

Ik (μ₀ * N * R * A) / r,

где Ik ⎯ индукция, R ー удельное сопротивление меди (17 нОм*м), r ⎯ радиус кольца.​Также нам дано, что сила тока в соленоиде увеличивается равномерно на 0.​3 А за одну секунду.​

Теперь давайте решим задачу шаг за шагом⁚
1.​ Найдем площадь сечения соленоида⁚
r 6 см / 2 3 см 0.​03 м٫
A π * (0.03 м)² 0.​002826 м².2.​ Найдем индуктивность соленоида⁚
L (4 * π * 10^-7) * N² * 0.​002826 м² / 0.5 м 2 * π * 10^-7 * N² м.​3.​ Найдем индукцию в кольце⁚
Ik (4 * π * 10^-7) * N * 17 нОм*м * 0.002826 м² / 0.031 м 2 * π * 10^-7 * N м.​4.​ Из условия задачи٫ сила тока в соленоиде увеличивается равномерно на 0.​3 А за одну секунду⁚
dI / dt 0.​3 А / 1 с 0.​3 А / с.​5. Теперь можно записать дифференциальное уравнение, связывающее индуктивность соленоида и изменение силы тока⁚
dI / dt L * dI / dt.​6.​ Подставим значения в уравнение⁚
0.3 А / с 2 * π * 10^-7 * N * (0.​3 А / с),
1 2 * π * 10^-7 * N.​7. Разделим обе части уравнения на 2 * π * 10^-7 и решим его⁚
1 / (2 * π * 10^-7) N٫
N 1 / (2 * π * 10^-7) 1.​592 * 10^6 витков.
Таким образом, число витков соленоида составляет около 1.​592 * 10^6.

Читайте также  Распространение монотеистических религий на территории современной России: процессы христианизации на территории Восточно-Европейской равнины, принятие иудаизма Хазарским каганатом, Волжская Булгария и ислам.
AfinaAI