Соленоид и резистор соединены параллельно и подключены к источнику тока. Определите количество теплоты, выделяющейся в резисторе сопро-тивлением Ro, при отключении источника. Индуктивность и сопротивление соленоида равны соответственно L = 20 Гн и R = 10 Ом, сопротивление резистора Ro = 40 Ом, ЭДС источника 8 - 40 В. Сопротивлением источника можно пренебречь. 3. Определите число витков соленоида индуктивностью 2,5 Гн, если сила тока в нём равна 5 А, а магнитный поток через площадь одного витка со-леноида равен 0,005 Вб.

Кратко: ответ на оба вопроса: 1) Количество теплоты, выделяющееся в резисторе Ro после отключения источника - Дано: соленоид L = 20 Гн, его сопротивление в обмотке R = 10 Ω; Ro = 40 Ω; источник напряжения (идеальный) отключается, поэтому его заменяют коротким замканием. - При коротком замыкании напряжение на обе панели параллельной цепи равно нулю. Следовательно, напряжение на Ro равно 0, и ток через Ro iRo = v/Ro = 0. Значит, мощность в Ro P = iRo^2 Ro = 0 и вся теплоотдача в Ro за время разложения равна нулю. - Энергия, запасённая в индуктивности до отключения: iL0 = V/R = V/10, E0 = 1/2 L iL0^2 = 1/2 · 20 · (V/10)^2 = V^2/10 Дж. - После отключения разложение тока идёт по контура из L и собственного сопротивления R (τ = L/R = 20/10 = 2 с). Все потерянное энергияE0 идёт в этот резистор, а Ro ничего не получает. - Вывод: Q_Ro = 0 Дж (для любого V в диапазоне 8–40 В). При необходимости можно указать диапазон энергии E0: E0 = V^2/10 ∈ [6.4 Дж, 160 Дж]. 2) Число витков соленоида, если L = 2,5 Гн, ток I = 5 А, Φ через площадь одного витка = 0,005 Вб - Формула для индуктивности: L = λ / I, где λ = N Φ — общий фактор дизайна (магнитный поток связи). - Следовательно, L = (N Φ) / I ⇒ N = L I / Φ. - Подставляем: N = (2,5 Гн · 5 А) / 0,005 Вб = 12,5 / 0,005 = 2500 витков. Ответы: - Q_Ro = 0 Дж. - Нужное число витков соленоида: N = 2500 витков.