На катушке сопротивлением 6,0 Ом и индуктивность 0,2 Гн поддерживается постоянное напряжение 12 В. Сколько энергии выделится при размыкании цепи катушки, какая средняя ЭДС самоиндукции появится при этом в катушке, если энергия будет выделяться в течение 0,01 с?
ЭДС самоиндукции определяется формулой:
(1)
По условию задачи на катушке поддерживается постоянное напряжение, что значит, что и ток изначально поддерживается постоянным. Пока не меняется напряжение или ток, индуктивность себя никак не проявляет, то есть нет индуктивного сопротивления (оно равно нулю) и нет никакой ЭДС самоиндукции. Ток в этом случае, точнее, величина тока через катушку будет определятся согласно закону Ома величиной напряжения и сопротивления (активного сопротивления имеется ввиду):
A
При размыкании цепи катушки ток от исходного значения 2 Ампера упадет до нуля. Тогда можем вернуться к к формуле (1)
B
Катушка с током запасает энергию в магнитном поле, равную работе, которую необходимо совершить для установления текущего тока . Эта энергия равна:
- При размыкании цепи именно такое же количество энергии будет выделено:
- Дж