2018-05-14
Вычислить постоянную времени $\tau$ прямого соленоида длины $l = 1,0 м$, имеющего однослойную обмотку из медного провода массы $m = 1,0 кг$. Предполагается, что диаметр сечения соленоида значительно меньше его длины.
Примечание. Постоянной времени $\tau$ называют отношение где $L$ — индуктивность, $R$ — активное сопротивление.
Решение:
Постоянная времени $\tau$ задается формулой
$\tau = \frac{L}{R} = \frac{L}{ \rho_{0} \frac{l_{0} }{S} }$,
где, $\rho_{0}$ - удельное сопротивление, $l_{0}$ - длина обмоточного провода, $S$ - поперечное сечение провода.
Но $m = l \rho_{0} S$
Таким образом, исключая $S, \tau = \frac{L}{ \frac{ \rho_{0}l_{0} }{ m / \rho l_{0} } } = \frac{mL}{ \rho \rho_{0} l_{0}^{2} }$
Из задачи 7614 $l_{0} = \sqrt{ \frac{4 \pi lL}{ \mu_{0} } }$ (обратите внимание на взаимную замену $l$ и $l_{0}$ из-за различий в обозначениях ).
Таким образом, $\tau = \frac{mL}{ \rho \rho_{0} \frac{4 \pi}{ \mu_{0} } Ll } = \mu_{0} 4 \pi \frac{m}{ \rho \rho_{0}l } = 0,7 мс$,