Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Примеры решения задач

Задача 12

Обмотка соленоида с железным сердечником содержит 500 витков. Длина сердечника равна 0.5 м. Как и во сколько раз изменится индуктивность соленоида, если сила тока, протекающего по обмотке, возрастет от 0.1 до 1 А? Использовать график зависимости индукции от напряженности магнитного поля для железа (рис.12).

Решение

По определению индуктивность катушки равна , где – полное потокосцепление, то есть суммарный магнитный поток через все N витков катушки, – магнитный поток через один виток, S – площадь сечения соленоида. Индукцию магнитного поля соленоида с ферромагнитным сердечником найдём по графику (ри.12), рассчитав предварительно напряжённость поля соленоида по формуле : , тогда по графику ; , и . Таким образом, , или . Подставим численные значения: .

Ответ: индуктивность соленоида увеличится в 29 раз.

181. Определить индуктивность катушки, имеющей 800 витков. Длина катушки 25 см, диаметр витков 4 см. По катушке идет ток 1 А. Чему равен магнитный поток сквозь виток катушки? Чему равно потокосцепление? Какова энергия магнитного поля?

182. Соленоид с сердечником из немагнитного материала содержит 1200 витков провода, плотно прилегающих друг к другу. При силе тока 4 А магнитный поток сквозь виток катушки равен 6 мкВб. Определить индуктивность соленоида и энергию магнитного поля.

183. В соленоиде без сердечника, содержащем 720 витков, сила тока увеличивается на 10 А за 0.12 с и при этом возрастает магнитный поток от 1.6 до 4.1 мВб. Определить индуктивность соленоида, ЭДС самоиндукции и энергию магнитного поля внутри соленоида при силе тока в нем 6 А.

184. Обмотка электромагнита имеет сопротивление 10 Ом и индуктивность 0.2 Гн и находится под постоянным напряжением. В течение какого промежутка времени в обмотке выделится количество теплоты, равное энергии магнитного поля?

185. Магнитный поток в соленоиде, содержащем 1000 витков, равен 0.2×10^-3 Вб. Определить энергию магнитного поля соленоида, если сила тока, протекающего по виткам соленоида, 1 А. Сердечник отсутствует. Магнитное поле во всем объеме соленоида считать однородным.

186. Диаметр тороида (по средней линии) 0.50 м. Тороид содержит 2000 витков и имеет площадь сечения 2×10^{-3 м2}. Вычислить энергию магнитного поля тороида при силе тока 5 А. Считать магнитное поле тороида однородным. Сердечник выполнен из немагнитного материала.

187. По проводнику, изогнутому в виде кольца радиусом 0.20 м, содержащему 500 витков, течет ток силой 1 А. Определить объемную плотность энергии магнитного поля в центре кольца.

188. Соленоид имеет длину 0.6 м и сечение 10^{-3 м2}. При некоторой силе тока, протекающего по обмотке, в соленоиде создается магнитный поток 0.1×10^-3 Вб. Чему равна энергия магнитного поля соленоида? Сердечник выполнен из немагнитного материала, магнитное поле однородно.

189. Магнитный поток в соленоиде, содержащем 1000 витков, равен 0.2×10^-3 Вб. Определить энергию магнитного поля соленоида, если сила тока, протекающего по виткам соленоида, 1 А. Сердечник отсутствует. Магнитное поле считать однородным.

190. Обмотка тороида имеет 10 витков на каждый сантиметр длины (по средней линии тороида). Вычислить объемную плотность энергии магнитного поля при силе тока 10 А. Сердечник выполнен из немагнитного материала и магнитное поле во всем объеме однородно.

191. Обмотка тороида с немагнитным сердечником имеет 10 витков на каждый см длины. Определить плотность энергии поля, если по обмотке течет ток силой 16 А.

192. Обмотка тороида содержит 10 витков на каждый сантиметр длины. Сердечник немагнитный. При какой силе тока в обмотке плотность энергии магнитного поля равна 1 Дж/м³?

193. На железный стержень длиной 50 см и сечением 2 см² намотан в один слой провод так, что на каждый сантиметр длины стержня приходится 20 витков. Определить энергию магнитного поля в сердечнике соленоида, если сила тока в обмотке 0.5 А. Воспользоваться графиком зависимости B (H) (рис.12).

194. При индукции поля, равной 1 Тл плотность энергии магнитного поля в железе равна 200 Дж/м³. Определить магнитную проницаемость железа в этих условиях. Зависимость В=f(H) неизвестна.

195. Индукция магнитного поля тороида со стальным сердечником возросла с 0.5 Тл. до 1 Тл. Найти, во сколько раз изменилась объемная плотность энергии магнитного поля. Воспользоваться графиком зависимости B (H) (рис.12).

196. Вычислить плотность энергии магнитного поля в железном сердечнике замкнутого соленоида, если напряженность намагничивающего поля равна 1.2×10³ А/м. Воспользоваться графиком зависимости B (H) (рис.12).

197. Напряженность магнитного поля тороида со стальным сердечником возросла от 200 А/м до 800 А/м. Определить, во сколько раз изменилась объемная плотность энергии магнитного поля. Воспользоваться графиком зависимости B (H) (рис.12).

198. При некоторой силе тока плотность энергии магнитного поля соленоида без сердечника 0.2 Дж/м³. Во сколько раз увеличится плотность энергии поля при той же силе тока, если соленоид будет иметь железный сердечник? Воспользоваться графиком зависимости B (H) (рис.12).

199. Найти плотность энергии магнитного поля в железном сердечнике соленоида, если напряженность намагничивающего поля равна 1.6×10³ А/м. Воспользоваться графиком зависимости B (H) (рис.12).

200. На соленоид длиной 144 см и диаметром 5 см надет проволочный виток. Обмотка соленоида имеет 2000 витков и по ней течет ток силой 2 А. Соленоид имеет железный сердечник. Какая средняя ЭДС индуцируется в надетом на соленоид витке, когда ток в соленоиде выключается в течение 2 мс? Воспользоваться графиком зависимости B (H) (рис.12).

201. Площадь поперечного сечения соленоида с железным сердечником равна 10 см². Найти магнитную проницаемость материала сердечника, если магнитный поток через его поперечное сечение равен 1.4 мВб. Найти силу тока, текущего через соленоид, если индуктивность соленоида при этих условиях равна 0.44 Гн. Длина соленоида 1 м. Воспользоваться графиком зависимости B (H) (рис.12).

202. Имеется соленоид с железным сердечником длиной 50 см, площадью поперечного сечения 10 см² и числом витков 1000. Найти индуктивность этого соленоида, если по обмотке течет ток: 1) 0.1 А; 2) 0.2 А; 3) 2 А. Воспользоваться графиком зависимости B (H) (рис.12).

203. На постоянный магнит, имеющий форму тонкого цилиндра длиной 15 см, намотали равномерно 300 витков тонкого провода. При пропускании по нему тока 3 А поле вне магнита исчезло. Найти коэрцитивную силу материала магнита.

204. На рис.13 показана основная кривая намагничивания железа. Построить с помощью этого графика кривую зависимости магнитной проницаемости от напряженности поля. При каком значении напряженности проницаемость максимальна? Чему равна максимальная магнитная проницаемость?

205. # Определить величину магнитной индукции в железном сердечнике достаточно длинного соленоида, если длина соленоида 50 см, число витков 500, сила тока 10 А. Воспользоваться графиком зависимости B (H) (рис.12).

206. # Определить индуктивность катушки с неферромагнитным сердечником, имеющей 800 витков. Длина катушки 25 см, диаметр витков 4 см. Сила тока в катушке 1 А. Чему равен магнитный поток сквозь поперечное сечение катушки? Какова энергия магнитного поля катушки?

207. # В катушке без сердечника за 0.01 с ток возрос от 1 А до 2 А, при этом в катушке возникла ЭДС самоиндукции 20 В. Определить индуктивность катушки и изменение энергии магнитного поля катушки.

208. # Соленоид содержит 1000 витков. Сила тока в его обмотке равна 1 А, магнитный поток через поперечное сечение соленоида 0.1×10^-3 Вб. Вычислить энергию магнитного поля.

209. # В соленоиде сечением 0.05×10^{-2 м2} создан магнитный поток 2×10^-7 Вб. Определить объемную плотность энергии магнитного поля соленоида. Сердечник отсутствует. Магнитное поле во всем объеме соленоида считать однородным.

210. # В соленоид длиной 50 см вставлен сердечник из такого сорта железа, для которого зависимость В=f(H) неизвестна. Число витков на единицу длины соленоида равно 400 м^-1, площадь поперечного сечения соленоида 10 см². Найти магнитную проницаемость сердечника при силе тока 5 А и индуктивность соленоида, если при этих условиях магнитный поток через сечение соленоида равен 1.6 мВб.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 Следующая ⇒