Для определения индуктивности катушки воспользуемся законом ЭДС самоиндукции, который гласит, что ЭДС индукции в катушке пропорциональна скорости изменения тока через неё. Формула для расчёта ЭДС самоиндукции выглядит следующим образом:
[ \mathcal{E} = -L \frac{\Delta I}{\Delta t} ]
где:
- (\mathcal{E}) — средняя ЭДС самоиндукции (в вольтах, В),
- (L) — индуктивность катушки (в генри, Гн),
- (\Delta I) — изменение тока в катушке (в амперах, А),
- (\Delta t) — время, за которое происходит изменение тока (в секундах, с).
По условию задачи дано:
- (\mathcal{E} = 14) В,
- (\Delta I = 2,8) А,
- (\Delta t = 62) мс = 0,062 с (переводим миллисекунды в секунды).
Подставляем известные значения в формулу и решаем её относительно (L):
[ 14 = -L \frac{2,8}{0,062} ]
Рассчитаем скорость изменения тока:
[ \frac{\Delta I}{\Delta t} = \frac{2,8}{0,062} \approx 45,16 \, \text{А/с} ]
Теперь найдём (L):
[ L = -\frac{14}{45,16} \approx -0,31 \, \text{Гн} ]
Знак минус указывает на то, что направление ЭДС самоиндукции противоположно направлению изменения тока, что соответствует правилу Ленца. Однако, поскольку нас интересует абсолютное значение индуктивности, мы можем взять его по модулю:
[ L \approx 0,31 \, \text{Гн} ]
Таким образом, индуктивность катушки составляет приблизительно 0,31 Генри.