Самоиндукция — Задание 12 ЕГЭ по физике №00047841
Самоиндукция
№2. Задание 12
ID: 00047841
Во сколько раз надо уменьшить индуктивность катушки, чтобы при неизменном значении силы тока в ней энергия магнитного поля катушки уменьшилась в $4$ раза?
Источник: ФИПИ
Решение
Катушка с током хранит энергию в своём магнитном поле. Эта энергия зависит от двух величин — индуктивности катушки и силы тока в ней:
$$W=\dfrac{LI^2}{2}.$$
Что меняется, а что нет. Ток по условию остаётся прежним, коэффициент $\dfrac12$ — просто число. Значит, энергия меняется только из‑за индуктивности, а она стоит в формуле в первой степени: во сколько раз уменьшится $L$, во столько же раз уменьшится и $W$.
Энергия должна уменьшиться в $4$ раза, значит, и индуктивность надо уменьшить в $4$ раза:
$$\dfrac{W_2}{W_1}=\dfrac{L_2I^2/2}{L_1I^2/2}=\dfrac{L_2}{L_1}=\dfrac14.$$
Проверим себя. Квадрат в формуле стоит над током, а не над индуктивностью. Если бы при той же индуктивности уменьшали ток, хватило бы уменьшить его в $\sqrt4=2$ раза — но в нашей задаче меняют именно $L$.
Ответ
Другие задания по теме «Самоиндукция» (8)
- Задание 12 №00047979 — К цепи, сила тока в которой меняется со временем согласно графику, подключена…
- Задание 12 №00047977 — На рисунке приведён график зависимости силы I электрического тока в катушке…
- Задание 12 №00047976 — На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в электрической…
- Задание 12 №00047975 — На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в электрической…
- Задание 12 №00047974 — На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в электрической…
- Задание 12 №00047972 — На рисунке приведён график зависимости силы тока I от времени t в электрической…
- Задание 12 №00047971 — На рисунке приведён график зависимости силы электрического тока I от времени t…
- Задание 12 №00047887 — Во сколько раз увеличится энергия магнитного поля катушки, если её…