Всё про самоиндукцию за 3 часа. Катушка индуктивности в электрических цепях | ЕГЭ 2024 по физике

• Артем Витальевич объясняет понятие индуктивности и катушки индуктивности, а также как они работают.  

• Вебинар будет длиться около трех часов, и они будут решать задачи по электромагнитной индукции.  

• Индуктивность - это характеристика самого контура, которая показывает, какой магнитный поток будет пронизывать контур при определенном токе.  

• Индуктивность измеряется в генри и обозначается буквой "Гн".  

• Катушка индуктивности - это элемент, обладающий большой индуктивностью, обычно это соленоид.  

• Если в контуре меняется ток, то меняется магнитное поле и магнитный поток.  

• Это приводит к возникновению эдс самоиндукции, которая препятствует изменению тока.  

• В электрической цепи катушка индуктивности обозначается с чертой, что может означать наличие стержня внутри катушки.  

• В видео обсуждается сердечник и катушка индуктивности, которые используются в электрических цепях.  

• Сердечник - это металлический стержень из ферромагнетика, который увеличивает индуктивность катушки.  

• В цепи с катушкой индуктивности, когда ключ замыкается, ток начинает меняться не мгновенно, а плавно.  

• Это происходит из-за возникновения ЭДС самоиндукции, которая препятствует изменению магнитного потока.  

• Формула для ЭДС самоиндукции: E = -L(dI/dt).  

• В формуле используется индекс "л", который указывает на изменение силы тока в катушке индуктивности.  

• Проводник может взаимодействовать со своим магнитным полем из-за изменения магнитного потока, что приводит к возникновению ЭДС самоиндукции.  

• ЭДС самоиндукции возникает в пространстве, а не в самом проводнике.  

• В катушке индуктивности возникает эдс самоиндукции, вычисляемая по формуле LΔI/Δt.  

• В реальной жизни можно увидеть явление самой индукции на примере лампочки накаливания.  

• В катушке индуктивности возникает стационарное электрическое поле, вызванное распределением зарядов.  

• ЭДС самоиндукции равняется напряжению на катушке индуктивности.  

• В катушке индуктивности запасается энергия, вычисляемая по формуле L\*I^2/2.  

• Энергия магнитного поля катушки индуктивности обладает энергией.  

• В цепи есть катушка индуктивности, резистор с сопротивлением, ключ и источник.  

• Рассматривается график зависимости электрического тока и напряжения в цепи с течением времени.  

• В установившемся режиме ток в катушке индуктивности должен быть постоянным.  

• В установившемся режиме эдс самой индукции равна нулю, что означает отсутствие самой индукции.  

• В установившемся режиме катушка индуктивности эквивалентна проводу.  

• В установившемся режиме ток в катушке стремится к значению, равному половине эдс.  

• Напряжение в резисторе меняется по одному закону, а напряжение в катушке - по другому.  

• В установившемся режиме, когда ключ замкнут, ток в катушке индуктивности равен ЭДС, а напряжение в резисторе равно ЭДС.  

• При перезамыкании ключа, ток в катушке начинает уменьшаться, а напряжение в резисторе увеличивается до значения ЭДС.  

• Ток в катушке не может измениться мгновенно, поэтому он уменьшается плавно до нуля.  

• Энергия магнитного поля катушки преобразуется в тепло на резисторе.  

• Время выхода на установившийся режим зависит от характеристик R и L.  

• Если время t много больше времени t0, можно считать, что цепь пришла в установившийся режим.  

• Каникулы будут примерно две недели, за это время можно отдохнуть и сдать долги.  

• В установившемся режиме для конденсатора будет обрыв, а не провод.  

• В первой части рассматриваются задачи на определение максимального значения эдс самоиндукции.  

• Для этого используется формула, где индуктивность катушки умножается на модуль изменения силы тока на дельтат.  

• Во второй части решаются задачи на определение магнитного потока через поверхность, ограниченную витком.  

• Для этого используется формула, где магнитный поток равен индуктивности, умноженной на силу тока.  

• В третьей части решаются задачи на определение энергии магнитного поля катушки индуктивности.  

• Для этого используется формула, где энергия равна половине индуктивности, умноженной на квадрат силы тока.  

• В цепи с индуктивностью и резистором, источник тока с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением, сила тока меняется со временем.  

• В момент времени 2 секунды, сила тока равна 0,26 А.  

• В момент времени 5-6 секунд, можно считать, что ток постоянный, с точностью до 0,01 А.  

• В момент времени 5-6 секунд, эдс самоиндукции равна нулю.  

• В момент времени 5-6 секунд, напряжение в резисторе равно 3,412 В.  

• В момент времени 2 секунды, эдс самоиндукции равна -1,6 В.  

• Модуль эдс самоиндукции равен 1,6 В.  

• В задаче обсуждается катушка индуктивности, подключенная к идеальной батарее с напряжением 10 вольт.  

• Через катушку протекает постоянный ток, и в ней запасена энергия 10 миллиджоулей.  

• Задача требует найти индуктивность катушки.  

• Для этого используется формула, где индуктивность равна энергии, деленной на квадрат сопротивления.  

• В результате получается индуктивность 5 миллигенри.  

• В задаче обсуждаются колебания силы тока в цепи.  

• В опыте наблюдаются колебания силы тока, но не гармонические колебания.  

• Утверждение о том, что через 6 секунд после замыкания ключа ток через катушку достиг минимального значения, неверно.  

• Утверждение о том, что эдс источника составляет 18 вольт, верно.  

• Утверждение о том, что в момент времени 2 секунды эдс самоиндукции катушки равна 24 вольта, также верно.  

• Утверждение о том, что в момент времени 3 секунды напряжение на резисторе равно 15 вольтам, неверно.  

• В задаче обсуждаются задачи второй части ЕГЭ по физике.  

• В задачах второй части рассматриваются более сложные темы, такие как гармонические колебания и электромагнетизм.  

• В задаче говорится о силе тока в катушке индуктивности, которая равна 10 ампер, и магнитном поле с индукцией 3 тесла.  

• Задача требует найти индуктивность катушки, используя площадь поперечного сечения 100 см² и количество витков 2000.  

• Решение: индуктивность катушки равна 6 генри.  

• Задача номер 9: параллельно катушке индуктивности подключена лампочка.  

• Яркость свечения лампочки прямо пропорциональна напряжению на ней.  

• Решение: график зависимости яркости от времени будет иметь резкий переход, когда ток в катушке индуктивности меняется.  

• Если ток в катушке индуктивности меняется равномерно, яркость будет постоянной.  

• Если ток в катушке индуктивности меняется резко, яркость будет меняться соответственно.  

• В видео обсуждается яркость лампы, которая зависит от тока и скорости его изменения.  

• Если ток растет быстрее, яркость уменьшается.  

• В задаче требуется определить количество теплоты, выделяемое на резисторе после размыкания ключа.  

• Для решения задачи используется формула мощности и закон Джоуля-Ленца.  

• Автор обсуждает возможность сдачи ОГЭ по физике без репетиторов за полгода, учитывая нулевую базу.  

• Он подчеркивает, что для достижения высоких баллов необходимо усиленно работать и иметь хорошую скорость обучения.  

• В цепи с постоянным током, мощность относится к сопротивлению как квадрат сопротивления к квадрату тока.  

• В цепи с переменным током, мощность относится к сопротивлению как отношение мощностей в каждый момент времени.  

• Энергия катушки индуктивности выделяется в виде количества теплоты в резисторах.  

• Энергия катушки индуктивности уменьшается до нуля, когда ключ разомкнут, и выделяется в виде количества теплоты в резисторах.  

• Эксперты могут лояльно относиться к ответам, где мощности и количество теплоты соотносятся через отношение.  

• Если ток мгновенно исчезает до нуля, то мощность и количество теплоты могут быть бесконечными.  

• В электрической схеме, после размыкания ключа, выделяется количество теплоты.  

• Задача требует найти эдс батареи, количество теплоты на каждом резисторе и индуктивность каждого резистора.  

• В электрической цепи в начальный момент времени ключ замкнут.  

• В установившемся режиме ток через катушку индуктивности считается постоянным.  

• ЭДС самоиндукции равна нулю, так как катушка индуктивности является проводом.  

• После размыкания ключа, ток в катушке индуктивности изменяется по закону: I = E/R.  

• После размыкания ключа, количество теплоты, выделяемое на резисторах, равно Q = I²R.  

• Резисторы соединены последовательно, поэтому количество теплоты, выделяемое на них, относится как их сопротивления.  

• В схеме, показанной на рисунке, параметры элементов указаны.  

• За время, пока ключ был замкнут, через источник прошел заряд, и в схеме выделилось равное количество теплоты.  

• Ток в катушке индуктивности меняется по закону: I = E/R.  

• В катушке индуктивности ток меняется по закону, где производная от эдс равна силе тока.  

• Если на катушку индуктивности подать постоянное напряжение, ток будет меняться линейно.  

• В момент размыкания ключа, ток в катушке индуктивности равен нулю.  

• После размыкания ключа, ток в катушке продолжает циркулировать по резистору.  

• Заряд, прошедший через источник, равен сумме заряда, прошедшего через резистор и катушку индуктивности.  

• Заряд через резистор равен силе тока, умноженной на время.  

• Заряд через катушку индуктивности равен площади треугольника, где катеты - сила тока и время.  

• Если известно время размыкания ключа, можно найти заряд, прошедший через источник.  

• Если время размыкания ключа неизвестно, можно найти его, зная остальные параметры цепи.  

• Задача о бесконечно увеличивающейся силе тока через катушку индуктивности.  

• Не удалось найти источник задачи.  

• Задача может быть решена с использованием базовых законов физики.  

• Задача о количестве теплоты, выделяющейся в резисторе при замыкании и размыкании ключа.  

• Ответ: количество теплоты, выделяющееся в резисторе, равно эдс в квадрате, деленному на р, умноженному на тау.  

• Задача о токе через резистор при замкнутом и разомкнутом ключе.  

• В катушке индуктивности ток не может скачком измениться.  

• После размыкания ключа, ток в катушке продолжает протекать, но меняет направление.  

• В задаче рассматривается катушка индуктивности, соединенная с источником питания и двумя резисторами.  

• В начальный момент времени ключ в цепи разомкнут, и ток в катушке постоянный.  

• При замыкании ключа, сила тока начинает расти, и в установившемся режиме ток через катушку становится постоянным.  

• При замыкании ключа, подключается еще один резистор, и ток через катушку должен стать равным шести амперам.  

• Плавное увеличение силы тока объясняется возникновением эдс самоиндукции в катушке, которая препятствует изменению силы тока.  

• В конце видео автор отвечает на вопросы зрителей и анонсирует домашние задания в личном кабинете.  

• В первой части задания будет по первой части курса, во второй - по второй.