當 800 匝螺線管中的電流從 2.5A 變為 14.5A 時,流經其匝數的磁通量增加 2.4 mWb。如果電流在 0.15 秒內變化,那麼在螺線管中發生的平均直流自感是多少?還需要確定螺線管的電感和磁場能量的變化。
為了解決這個問題,我們將使用有關磁通量、電流和直流自感變化的公式。根據法拉第定律,導體中磁通量的變化會在其中產生電動勢 (ΔMF),該電動勢與磁通量的變化率成正比。當螺線管中的電流變化時發生的平均 DS 自感可以使用以下公式計算:
L = ΔΦ/ΔI
其中L是螺線管的電感,ΔΦ是磁通量的變化,ΔI是電流的變化。
由問題條件可知ΔΦ和ΔI已知,因此可求出螺線管的電感:
L = ΔΦ/ΔI = 2.4 mWb / (14.5 A - 2.5 A) = 0.2 H
為了找出磁場能量的變化,我們使用以下公式:
ΔW = 1/2 * L * ΔI²
其中ΔW是磁場能量的變化,L是螺線管的電感,ΔI是電流的變化。
代入已知值,我們得到:
ΔW = 1/2 * 0.2 H * (14.5 A - 2.5 A)² = 4.2 J
因此,當電流在0.15 s內從2.5A變化到14.5A時,螺線管發生的平均DS自感為0.2 H。螺線管的電感為0.2H,磁場能量的變化為4.2J。
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您的要求中沒有產品描述。然而,給出了求解0.15 s時間內螺線管中電流從2.5 A變化到14.5 A時自感、螺線管電感和磁場能量變化的平均DS的問題條件。
解決任務:
從問題的條件我們知道:
為了解決這個問題,需要使用平均直流自感公式:
ΔW = (1/2) * L * ΔI^2,
其中ΔW是磁場能量的變化,L是螺線管的電感,ΔI是電流的變化。
當前變化:
ΔI = I2 - I1 = 14.5 A - 2.5 A = 12 A。
自感平均 DS:
ΔW = (1/2) * L * ΔI^2
L = ΔW / [(1/2) * ΔI^2] = ΔW / (6 * 10^2) J/A^2
磁場能量變化值:
ΔW = ΔΦ * I2 = 2.4 * 10^-3 Wb * 14.5 A = 34.8 * 10^-3 J
然後:
L = (34.8 * 10^-3 J) / [(1/2) * (12 A)^2] = 2.9 * 10^-3 H
因此,在含有 800 匝磁流的螺線管中,當電流從 2.5 A 變化到 14.5 A 時,自感的平均 DS 增加,通過該螺線管匝數增加了 2.4 mWb,變化時間為 0.15 s ,等於2.9 * 10^-3 H。也確定了螺線管電感 L = 2.9 * 10^-3 H 和磁場能量的變化 ΔW = 34.8 * 10^-3 J。
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