Global EE

Электромагнитная… — Задание ЕГЭ по физике №00010385

Задание №35. Теоретические Вопросы

Электромагнитная Индукция

№2. Задание без номера

ID: 00010385

Выберите верную формулу для расчёта энергии магнитного поля катушки индуктивности:

1) $W_L=\dfrac{CU^2}{2}$

2) $W_L=\dfrac{I^2R^2}{2}$

3) $W_L=L\cdot I$

4) $W_L=\dfrac{LI^2}{2}$

Решение

Энергия магнитного поля катушки зависит от её индуктивности $L$ и силы тока $I$ в ней:

$$W_L=\dfrac{LI^2}{2}$$

Откуда берутся квадрат и двойка? Пока ток в катушке нарастает от нуля до $I$, источник совершает работу против ЭДС самоиндукции. Поток через катушку $\Phi=LI$ растёт вместе с током, и работа считается по среднему значению тока — так же, как при растяжении пружины получается $\dfrac{kx^2}{2}$.

Теперь остальные варианты. $\dfrac{CU^2}{2}$ — энергия конденсатора: в ней ёмкость и напряжение, а не индуктивность и ток (вариант 1). $L\cdot I$ — это магнитный поток через катушку, а не энергия (вариант 3). В выражении $\dfrac{I^2R^2}{2}$ вообще нет индуктивности, да и по единицам получается квадрат напряжения, а не джоули (вариант 2).

Верный вариант — 4.

Ответ

4
Другие задания по теме «Электромагнитная Индукция» (8)