ID: 00017711
Катушка индуктивности подключена к источнику тока с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением через резистор R=60 Ом. В момент t=0 ключ K замыкают.
Значения силы тока в цепи, измеренные в последовательные моменты времени с точностью \pm0{,}01 А, представлены в таблице:
t, с: 0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0
I, А: 0; 0,12; 0,19; 0,23; 0,26; 0,29; 0,29; 0,30; 0,30
Выберите все верные утверждения о процессах, наблюдаемых в опыте.
1) ЭДС самоиндукции в начальный момент времени равна 18 В.
2) В момент времени t=3{,}0 с ЭДС самоиндукции катушки равна 0,29 В.
3) В момент времени t=6 с энергия магнитного поля катушки минимальна.
4) ЭДС источника тока составляет 20 В.
5) В момент времени t=1{,}0 с напряжение на резисторе равно 11,4 В.
Источник: ФИПИ
RL-цепь: ток нарастает от нуля до установившегося I_{\max}=0{,}30 А. В начальный момент ток равен нулю, поэтому всё напряжение источника «висит» на катушке; в установившемся режиме — наоборот, всё на резисторе. Энергия магнитного поля катушки W=\dfrac{LI^2}{2} растёт вместе с током.
Сначала найдём ЭДС источника: \mathscr{E}=I_{\max}R=0{,}30\cdot60=18 В.
1) Верно. При t=0 ток равен нулю, значит U_R=0, и вся ЭДС источника уравновешена ЭДС самоиндукции: \mathscr{E}_{si}=\mathscr{E}=18 В.
2) Неверно. При t=3{,}0 с: \mathscr{E}_{si}=\mathscr{E}-IR=18-0{,}29\cdot60=18-17{,}4=0{,}6 В, а не 0,29 В.
3) Неверно. При t=6 с ток максимален (0,30 А), поэтому энергия магнитного поля W=LI^2/2 максимальна, а не минимальна.
4) Неверно. ЭДС источника равна 18 В (см. выше), а не 20 В.
5) Верно. При t=1{,}0 с: U_R=IR=0{,}19\cdot60=11{,}4 В.
Ответ: 15