Чтобы определить время, через которое ток в катушке станет равным половине первоначального значения после отключения источника постоянного тока, воспользуемся формулой для затухания токов в индукторе:
\[ I(t) = I_0 \cdot e^{-\frac{R}{L}t} \]
где:
- \( I(t) \) — ток в момент времени \( t \),
- \( I_0 \) — первоначальный ток,
- \( R \) — сопротивление (Ом),
- \( L \) — индуктивность (Гн),
- \( e \) — основание натурального логарифма.
В данной задаче:
- \( L = 144 \, \text{мГн} = 144 \times 10^{-3} \, \text{Гн} = 0.144 \, \text{Гн} \)
- \( R = 10 \, \text{Ом} \)
Нам нужно найти \( t \), когда ток \( I(t) = \frac{I_0}{2} \):
\[ \frac{I_0}{2} = I_0 \cdot e^{-\frac{R}{L}t} \]
Сократим \( I_0 \):
\[ \frac{1}{2} = e^{-\frac{R}{L}t} \]
Теперь возьмем натуральный логарифм обеих сторон:
\[ \ln\left(\frac{1}{2}\right) = -\frac{R}{L}t \]
Решим относительно \( t \):
\[ t = -\frac{L}{R} \cdot \ln\left(\frac{1}{2}\right) \]
Подставим значения \( L \) и \( R \):
\[ t = -\frac{0.144}{10} \cdot \ln\left(\frac{1}{2}\right) \]
Теперь вычислим \( \ln\left(\frac{1}{2}\right) \), который равен \( -\ln(2) \):
\[ t = \frac{0.144}{10} \cdot \ln(2) \]
Приблизительно \( \ln(2) \approx 0.693 \):
\[ t \approx \frac{0.144}{10} \cdot 0.693 \]
\[ t \approx \frac{0.144 \cdot 0.693}{10} \]
\[ t \approx \frac{0.099792}{10} \approx 0.0099792 \, \text{с} \]
Таким образом, время, через которое ток в катушке станет равным половине первоначального, составляет приблизительно 0.010 секунд или 10 миллисекунд.