Что произойдёт при размыкании/замыкании ключа и выведении/введении катушки

269

330

Посмотреть ответы 2

Ответы на вопрос:

Yournick

Физика

4,7(45 оценок)

ри всяком изменении силы тока в проводящем контуре возникает э.д.с. самоиндукции, в результате чего в контуре появляются дополнительные токи, называемые экстратоками самоиндукции. экстратоки самоиндукции, согласно правилу ленца, всегда направлены так, чтобы препятствовать изменениям тока в цепи, т.е. направлены противоположно току, создаваемому источником. при выключении источника тока экстратоки имеют такое же направление, что и ослабевающий ток. следовательно, наличие индуктивности в цепи приводит к замедлению исчезновения или установления тока в цепи.

рассмотрим процесс выключения тока в цепи, содержащей источник тока с э.д.с. ei, сопротивление r и индуктивность l. под действием внешней э.д.с. в цепи течет постоянный ток io =e/r (внутренним сопротивлением источника тока пренебрегаем).

в момент времени t = 0 отключим источник тока. ток через катушку индуктивности начнет уменьшаться, что к возникновению эдс самоиндукции es= –l(di/dt), препятствующей, согласно правилу ленца, уменьшению тока. в каждый момент времени ток в цепи определяется законом ома i =es/r, или

ir =–l(di/dt). (18.1)

разделив переменные, получим di/i = – rdt/l. интегрируя это уравнение по i (от ioдо i) и t (от 0 до t), находим ln(i/io) = – rt/l, или

i(t) =io exp (– t/τ), (18.2)

где τ =l/r – постоянная, называемая временем релаксации, равная времени, в течение которого сила тока уменьшается в е раз.

таким образом, в процессе отключения источника э.д.с. сила тока убывает по экспоненциальному закону и определяется кривой чем больше индуктивность цепи и меньше сопротивление, тем больше τ и, следовательно, тем медленнее уменьшается ток в цепи при ее размыкании.

при замыкании цепи помимо внешней э.д.с e возникает э.д.с самоиндукции es= –l(di/dt), препятствующая, согласно правилу ленца, возрастанию тока. по закону ома ir = e + es или

ir = e –l(di/dt). введя новую переменную u = ir – e, преобразу- рис.19. ем это уравнение к виду du/u = – dt/τ , где τ – время релаксации.

в момент замыкания (t = 0) сила тока i =0 и u = –e. следовательно, интегрируя по u (от –e до ir–e) и t (от 0 до t), находим ln[(ir–e)/(–e)] = –t/τ, или

i(t)=io[1-exp(–t/τ)], (18.3)

где io= e/r – установившийся ток (при t → ¥).

таким образом, в процессе включения источника э.д.с нарастание силы тока в цепи задается функцией (18.3) и определяется кривой. сила тока возрастает от начального значения i=0 и асимптотически стремится к установившемуся значению io= e/r. скорость нарастания тока определяется тем же временем релаксации τ =l/r, что и убывание тока. установление тока происходит тем быстрее, чем меньше индуктивность цепи и больше ее сопротивление.

Lev1223

Физика

4,4(20 оценок)

Отмерить от основания сосны определенное расстояние (а) в метрах. из этой точки измерить угол на шишку (α). тогда h/a = tg(α) => h = a*tg(α)

Реши свою проблему, спроси otvet5GPT

Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно

Задай свой вопрос

Популярно: Физика

Есть вопросы?

Как otvet5GPT работает?

otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса.
Сколько это стоит?

Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны.
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?

Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое!
В чем отличия от ChatGPT?

otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.