Какова энергия магнитного поля соленоида, если при силе тока 2 А она равна 1 Дж, а сила тока увеличивается до 5 А?

Физика 11 класс Энергия магнитного поля энергия магнитного поля соленоид Сила тока физика 11 класс изменение тока расчет энергии магнитное поле Новый

Чтобы найти энергию магнитного поля соленоида при изменении силы тока, нам нужно использовать формулу для энергии магнитного поля. Энергия магнитного поля соленоида определяется по формуле:

U = (1/2) * L * I^2

где:

• U - энергия магнитного поля,
• L - индуктивность соленоида,
• I - сила тока.

Из условия задачи мы знаем, что при силе тока 2 А энергия магнитного поля равна 1 Дж. Подставим это значение в формулу:

1 Дж = (1/2) * L * (2 А)^2

Теперь вычислим индуктивность L:

1. Сначала найдем (2 А)^2:
2. (2 А)^2 = 4 А^2.
3. Теперь подставим это значение в уравнение:
4. 1 Дж = (1/2) * L * 4 А^2.
5. Упростим уравнение:
6. 1 Дж = 2L.
7. Теперь выразим L:
8. L = 1 Дж / 2 = 0.5 Гн.

Теперь, когда мы знаем индуктивность соленоида, можем найти энергию магнитного поля при силе тока 5 А:

U = (1/2) * L * I^2

Подставим значения:

U = (1/2) * 0.5 Гн * (5 А)^2

1. Вычислим (5 А)^2:
2. (5 А)^2 = 25 А^2.
3. Теперь подставим это значение в формулу:
4. U = (1/2) * 0.5 Гн * 25 А^2.
5. Упрощаем:
6. U = 0.25 * 25 = 6.25 Дж.

Таким образом, энергия магнитного поля соленоида при силе тока 5 А составляет 6.25 Дж.