Катушка длиной l=20 см имеет N=400 витков. Площадь поперечного сечения катушки S=9 см2. Найти индуктивность L1 катушки. Какова будет индуктивность L2 катушки, если внутрь катушки введен железный сердечник? Магнитная проницаемость материала сердечника =400.
Решение. Потокосцепление катушки
.
Отсюда
.
Так как катушку можно приближённо считать бесконечно длинным соленоидом (см. данные задачи), то магнитное поле в ней можно считать однородным и перпендикулярным поперечному сечению. Тогда магнитный поток
,
где число витков на единицу длины соленоида.
Подставляя это выражение в формулу для потока, а выражение для потока в формулу для индуктивности, получаем
.
Подставляем числовые значения для первого и второго случаев и вычисляем:
Запишем уравнение теплового баланса
Q1 + Q2 = Q3
где Q1 - количество теплоты поглощенное стальным чайником
Q2 - количество теплоты поглощенное водой
Q3 - количество теплоты отданное бруском
Тогда c1*m1 * (t2-t1) + c2*m2 * (t2-t1) = c3*m3 * (t3-t2)
Удельная теплоемкость стали 0,46 кДж/(кг*К), воды 4,18 кДж/(кг*К)
Тогда
0,46*1,2*(25-20) + 4,18*1,9*(25-20) = с3 * 0,65 (100-25)
Отсюда с3 = 0,87 кДж/(кг*К)
Данной удельная теплоемкость может соответствовать Глина у которой с = 0,88 кДж/(кг*К)
Объяснение:
Катушка длиной l=20 см имеет N=400 витков. Площадь поперечного сечения катушки S=9 см2. Найти индуктивность L1 катушки. Какова будет индуктивность L2 катушки, если внутрь катушки введен железный сердечник? Магнитная проницаемость материала сердечника =400.
Решение. Потокосцепление катушки
.
Отсюда
.
Так как катушку можно приближённо считать бесконечно длинным соленоидом (см. данные задачи), то магнитное поле в ней можно считать однородным и перпендикулярным поперечному сечению. Тогда магнитный поток
,
где число витков на единицу длины соленоида.
Подставляя это выражение в формулу для потока, а выражение для потока в формулу для индуктивности, получаем
.
Подставляем числовые значения для первого и второго случаев и вычисляем:
Гн;
Гн.