2018-09-29
Сверхпроводящий соленоид длиной $l = 10 см$ и площадью поперечного сечения $S = 3 см^{2}$, содержащий $N = 1000$ витков, может быть подключен к источнику ЭДС $\mathcal{E} = 12 В$. Определите силу тока через 0,01 с после замыкания ключа.
Решение:
Индуктивность соленоида
$L = \mu_{0} \mu \left . \frac{N^{2}S }{l} \right |_{ \mu = 1} = \mu_{0} \frac{N^{2}S }{l}$,
Закон Ома
$\mathcal{E} + \mathcal{E}_{S} = IR$,
Так как соленоид сверхпроводящий $R = 0$, то
$\mathcal{E}_{S} = - \mathcal{E} = - L \frac{dI}{dt}, \mathcal{E} = L \frac{dI}{dt}$,
$dI = \frac{ \mathcal{E}}{L}dt$, \
Решим уравнение
$I = \int_{0}^{t} \frac{ \mathcal{E} }{L} dt = \frac{ \mathcal{E} }{L}t, I = \frac{ \mathcal{E}lt }{ \mu_{0} N^{2}S } = 31,8 А$.