2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Простой контур с индуктивностью
Сообщение29.01.2017, 13:30 


29/01/17
11
В известном задачнике О.Я. Савченко есть следующая задача:
11.4.1. Батарея без внутреннего сопротивления подключена к соленоиду индуктивности L. Определите зависимость тока в цепи от времени, если ЭДС батареи $\mathcal{E}$.
Если подсмотреть в ответы, то можно увидеть, что правильным считается $I=\frac{\mathcal{E}t}{L}$
Легко понять, как получить такой ответ:
- по определению магнитный поток через контур с индуктивностью равен $\Phi = LI$
- дифференцируем это уравнение по времени $\frac{d\Phi}{dt} = L\frac{dI}{dt}$
- из закона электромагнитной индукции $\frac{d\Phi}{dt} = \mathcal{E}$, $L\frac{dI}{dt}=\mathcal{E}$
- интегрируем и получаем $I=\frac{\mathcal{E}t}{L}$

Но смысл этого решения совершенно неясен. Более того, кажется, что оно неверно, и имеет место подмена понятий махинациями с буквами. Поскольку в законе электромагнитной индукции буква $\mathcal{E}$ обозначает ЭДС не источника, а индуцированную. То есть при условии, что сопротивлениями мы в этой задаче пренебрегаем, получается, что ток I, генерируемый батарейкой, добегая до индуктивности, сгенерирует в ней ЭДС, по модулю равную (т.к. пренебрегли сопротивлением) ЭДС батарейки, но имеющую обратный знак (т.к. индуцированная ЭДС стремится изничтожить рождающее её изменение потока). Что в свою очередь создаст ток, противоположный току, сгенерированному батарейкой. То есть в итоге получается, что никакого тока не будет. Что не так в этих рассуждениях? Как понять ответ в самом задачнике?

 Профиль  
                  
 
 Re: Простой контур с индуктивностью
Сообщение29.01.2017, 16:06 
Заслуженный участник


21/09/15
998
Есть только один ток. Нельзя его разбивать на сгенерированный батарейкой и какой-то другой.
А вот ЭДС здесь действительно две. Но они, как вы справедливо заметили равны, по модулю.
Тот единственный ток, изменяясь, вызывает ЭДС самоиндукции. И мы знаем её (ЭДС) величину

 Профиль  
                  
 
 Re: Простой контур с индуктивностью
Сообщение30.01.2017, 12:04 
Заслуженный участник


28/12/12
7777
Shtud в сообщении #1188244 писал(а):
Поскольку в законе электромагнитной индукции буква $\mathcal{E}$ обозначает ЭДС не источника, а индуцированную.

Нет, в законе электромагнитной индукции есть еще знак "минус": $\mathcal{E}_L=-L\dfrac{dI}{dt}$.
Дальше, на мой взгляд, понятнее всего следовать Кирхгофу для контура:
$$\mathcal{E}+\mathcal{E}_L=\sum I_kR_k=0,$$
так как сопротивление нулевое. Отсюда получаем искомое уравнение.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group