Задачи на тему Энергия магнитного поля

Предмет Физика
Из пособия Решебник Чертов, Воробьев

1 На стержень из немагнитного материала длиной l=50 см намотан в один слой провод так, что на каждый сантиметр длины стержня приходится 20 витков. Определить энергию W магнитного поля внутри соленоида, если сила тока I в обмотке равна 0,5 A. Площадь S сечения стержня равна 2 см2.
РЕШЕНИЕ

2 По обмотке длинного соленоида со стальным сердечником течет ток I=2 A. Определить объемную плотность w энергии магнитного поля в сердечнике, если число n витков на каждом сантиметре длины соленоида равно 7 см-1.
РЕШЕНИЕ

3 На железный сердечник длиной l=20 см малого сечения (d<РЕШЕНИЕ

4 Колебательный контур, состоящий из воздушного конденсатора с двумя пластинами площадью S=100 см2 каждая и катушки с индуктивностью L=1 мкГн, резонирует на волну длиной λ=10 м. Определить расстояние d между пластинами конденсатора.
РЕШЕНИЕ

26.1 По обмотке соленоида индуктивностью L=0,2 Гн течет ток I=10 A. Определить энергию W магнитного поля соленоида.
РЕШЕНИЕ

26.2 Индуктивность L катушки (без сердечника) равна 0,1 мГн. При какой силе тока I энергия W магнитного поля равна 100 мкДж?
РЕШЕНИЕ

26.3 Соленоид содержит N=1000 витков. Сила тока I в его обмотке равна 1 A, магнитный поток Ф через поперечное сечение соленоида равен 0,1 мВб. Вычислить энергию W магнитного поля.
РЕШЕНИЕ

26.4 На железное кольцо намотано в один слой N=200 витков. Определить энергию W магнитного поля, если при токе I=2,5 А магнитный поток Ф в железе равен 0,5 мВб.
РЕШЕНИЕ

26.5 По обмотке тороида течет ток силой I=0,6 A. Витки провода диаметром d=0,4 мм плотно прилегают друг к другу (толщиной изоляции пренебречь). Найти энергию W магнитного поля в стальном сердечнике тороида, если площадь 5 сечения его равна 4 см2, диаметр D средней линии равен 30 см.
РЕШЕНИЕ

26.6 При индукции B поля, равной 1 Тл, плотность энергии w магнитного поля в железе равна 200 Дж/м3. Определить магнитную проницаемость μ железа в этих условиях.
РЕШЕНИЕ

26.7 Определить объемную плотность энергии w магнитного поля в стальном сердечнике, если индукция B магнитного поля равна 0,5 Тл.
РЕШЕНИЕ

26.8 Индукция магнитного поля тороида со стальным сердечником возросла от B1=0,5 Тл до B2=1 Тл. Найти, во сколько раз изменилась объемная плотность энергии w магнитного поля.
РЕШЕНИЕ

26.9 Вычислить плотность энергии w магнитного поля в железном сердечнике замкнутого соленоида, если напряженность H намагничивающего поля равна 1,2 кА/м *.
РЕШЕНИЕ

26.10 Напряженность магнитного поля тороида со стальным сердечником возросла от H1=200 А/м до H2=800 А/м. Определить, во сколько раз изменилась объемная плотность энергии w магнитного поля.
РЕШЕНИЕ

26.11 При некоторой силе тока I плотность энергии w магнитного поля соленоида (без сердечника) равна 0,2 Дж/м3. Во сколько раз увеличится плотность энергии поля при той же силе тока, если соленоид будет иметь железный сердечник?
РЕШЕНИЕ

26.12 Найти плотность энергии w магнитного поля в железном сердечнике соленоида, если напряженность H намагничивающего поля равна 1,6 кА/м.
РЕШЕНИЕ

26.13 Обмотка тороида с немагнитным сердечником имеет n=10 витков на каждый сантиметр длины. Определить плотность энергии w поля, если по обмотке течет ток I=16 A.
РЕШЕНИЕ

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

26.15 Катушка индуктивностью L=1 мГн и воздушный конденсатор, состоящий из двух круглых пластин диаметром D=20 см каждая, соединены параллельно. Расстояние d между пластинами равно 1 см. Определить период T колебаний.
РЕШЕНИЕ

26.16 Конденсатор электроемкостью C=500 пФ соединен параллельно с катушкой длиной l=40 см и площадью S сечения, равной 5 см2. Катушка содержит N=1000 витков. Сердечник немагнитный. Найти период T колебаний.
РЕШЕНИЕ

26.17 Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L=20 мкГн и конденсатора электроемкостью C=80 нФ. Величина емкости может отклоняться от указанного значения на 2%. Вычислить, в каких пределах может изменяться длина волны, на которую резонирует контур.
РЕШЕНИЕ

26.18 Колебательный контур имеет индуктивность L=1,6 мГн, электроемкость C=0,04 мкФ и максимальное напряжение Umax на зажимах, равное 200 B. Определить максимальную силу тока Imax в контуре. Сопротивление контура ничтожно мало.
РЕШЕНИЕ

26.19 Колебательный контур содержит конденсатор электроемкостью C=8 пФ и катушку индуктивностью L=0,5 мГн. Каково максимальное напряжение Umax на обкладках конденсатора, если максимальная сила тока Imax=40 мА?
РЕШЕНИЕ

26.20 Катушка (без сердечника) длиной l=50 см и площадью S1 сечения, равной 3 см2, имеет N=1000 витков и соединена параллельно с конденсатором. Конденсатор состоит из двух пластин площадью S2=75 см2 каждая. Расстояние d между пластинами равно 5 мм. Диэлектрик воздух. Определить период T колебаний контура.
РЕШЕНИЕ

26.21 Колебательный контур состоит из параллельно соединенных конденсатора электроемкостью C=1 мкФ и катушки индуктивностью L=1 мГн. Сопротивление контура ничтожно мало. Найти частоту ν колебаний.
РЕШЕНИЕ

26.22 Индуктивность L колебательного контура равна 0,5 мГн. Какова должна быть электроемкость C контура, чтобы он резонировал на длину волны λ=300 м?
РЕШЕНИЕ

26.23 На какую длину волны λ будет резонировать контур, состоящий из катушки индуктивностью L=4 мкГн и конденсатора электроемкостью C=1,11 нФ?
РЕШЕНИЕ