Домашние задания: Физика

Решите задачу по физике пожалуйста.

Электрическая цепь, имеющая индуктивность L = 0, 15 Гн и сопротивление R = 20 Ом в начальный момент времени была подключена к источнику питания, имеющему на выходе постоянное напряжение U = 40В. Определить через какое время с момента отключения питания сила тока в цепи уменьшиться на 90% от первоначальной. Сопротивлением источника питания пренебречь.
Закон Ома для внешнего участка:
U + Ei = R J
U - напряжение источника
Ei - ЭДС индукции
R - сопротивление внешнего участка цепи
J - сила тока в цепи
Ei = - dФ/dt
Ф - магнитный поток, t - время
Ф = L J
L - индуктивность
Тогда:
Ei = - d(L J)/dt = - L (dJ/dt)
И закон Ома примет вид:
U - L (dJ/dt) = R J
1)
До отключения питания был установившийся ток, т. е. не меняющийся со временем: dJ/dt = 0, тогда закон Ома:
U = R J
Выражаем ток:
J = U / R
2)
После отключения питания U = 0, и закон Ома примет вид:
- L (dJ/dt) = R J
Разделяем переменные:
dJ / J = - (R / L) dt
Интегрируем:
ln|J| = Const - (R/L) t
Выражаем ток:
J(t) = A exp(- [R/L] t)
(A - константа интегрирования)
Отсчитываем время от момента выключения питания. В момент времени t = 0 был ток U / R. Подставляем в полученное выражения для тока:
J(0) = A = U / R, тогда получаем выражение для тока при t > t в явном виде:
J(t) = [U / R] exp(- [R/L] t)
Требуется найти такое t > 0, при котором:
J = 0.1 J(0), то есть:
[U/R] exp(- [R/L] t) = 0.1 [U/R]
exp(- [R/L] t) = 0.1
- [R/L] t = ln(0.1)
t = ln(10) L / R
Елена Сидоренко
Елена Сидоренко
50 913
Лучший ответ
Дмитрий Антоненко О братан, снова ты) Спасибо. Выручаешь
Дмитрий Антоненко А получается получится ответ в секундах?