Question

Катушка длиной 4см имеет 400витков.Найти индуктивность катушки.При какой силе тока плотность энергии поля внутри соленоида будет равно 10минус второй степени дж/см в кубе

Answer 1

• Энергия W магнитного поля, создаваемого током в замкнутом контуре индуктивностью L, определяется формулой

,

где I — сила тока в контуре.

• Объемная (пространственная) плотность энергии однородного магнитного поля (например, поля длинного соленоида)

.

• Формула Томсона. Период собственных колебаний в контуре без активного сопротивления

,

где L — индуктивность контура; С — его электроемкость.

• Связь длины электромагнитной волны с периодом Т и час­тотой υ колебаний

или ,

где с — скорость электромагнитных волн в вакууме (с=3*108 м/с).

• Скорость электромагнитных волн в среде

где ε — диэлектрическая проницаемость; μ — магнитная проницае­мость среды

Answer 2

Для расчета индуктивности катушки, мы можем использовать формулу:

L = (μ₀ * N² * A) / l,

где L - индуктивность катушки, μ₀ - магнитная постоянная (4π × 10^(-7) Гн/м), N - количество витков, A - площадь поперечного сечения соленоида, l - длина соленоида.

Длина соленоида дана как 4 см, или 0.04 м. Площадь поперечного сечения соленоида можно рассчитать, зная его радиус (половина диаметра). Однако, в вашем вопросе радиус соленоида не указан. Пожалуйста, предоставьте радиус соленоида, чтобы я мог продолжить расчеты.

Относительно плотности энергии поля внутри соленоида, она может быть выражена как:

U = (B²) / (2μ₀),

где U - плотность энергии поля, B - индукция магнитного поля.

Однако, в вашем вопросе не указано значение индукции магнитного поля, при котором плотность энергии поля равна 10^(-2) Дж/см³. Пожалуйста, уточните значение индукции магнитного поля, чтобы я мог рассчитать соответствующую силу тока.