Для решения вашей задачи сначала необходимо воспользоваться формулой для энергии магнитного поля катушки:
\[ W = \frac{L I^2}{2} \]
где:
- \( W \) — энергия магнитного поля,
- \( L \) — индуктивность катушки,
- \( I \) — сила тока.
Чтобы найти индуктивность \( L \) катушки, можно воспользоваться определением ЭДС самоиндукции:
\[ E = L \frac{dI}{dt} \]
Из условия задачи известно, что ЭДС самоиндукции \( E = 15 \, \text{В} \), а скорость увеличения силы тока \( \frac{dI}{dt} = 3 \, \text{А/с} \). Подставим данные в формулу, чтобы найти \( L \):
\[ 15 = L \cdot 3 \]
Решая это уравнение, получаем:
\[ L = \frac{15}{3} = 5 \, \text{Гн} \]
Теперь мы можем найти энергию магнитного поля при силе тока \( I = 4 \, \text{А} \):
\[ W = \frac{L I^2}{2} = \frac{5 \cdot (4)^2}{2} \]
Сначала вычислим \( (4)^2 \):
\[ (4)^2 = 16 \]
Теперь подставляем это значение в формулу:
\[ W = \frac{5 \cdot 16}{2} = \frac{80}{2} = 40 \, \text{Дж} \]
Таким образом, энергия магнитного поля катушки при силе тока 4 А составляет 40 Дж.