По соленоидной катушке без сердечника длиной 0,4м, площадью поперечного сечения 2 см² и числом витков на единицу длины, равным 25 1/см , протекает ток силой 0,8 А. Найдите энергию магнитного поля, создаваемого внутри соленоида.
Ответы
Для расчета энергии магнитного поля, создаваемого внутри соленоида, нужно использовать формулу:
E = (1/2) * L * I^2,
где E - энергия магнитного поля, L - индуктивность соленоида, I - сила тока, протекающего через соленоид.
Индуктивность соленоида можно вычислить по формуле:
L = (μ * N^2 * A) / l,
где μ - магнитная постоянная, N - число витков на единицу длины, A - площадь поперечного сечения соленоида, l - длина соленоида.
Значение магнитной постоянной μ равно 4π * 10^-7 Гн/м.
Подставляя известные значения, получим:
L = (4π * 10^-7 Гн/м * (25 1/см)^2 * 2 см²) / 0,4 м = 7,85 мкГн.
Теперь можно вычислить энергию магнитного поля:
E = (1/2) * L * I^2 = (1/2) * 7,85 мкГн * (0,8 А)^2 = 2,512 мкДж.
Ответ: энергия магнитного поля, создаваемого внутри соленоида, равна 2,512 мкДж.