Катушка с сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 10 мГн подключается к источнику постоянного напряжения 100 В. Определить энергию магнитного поля катушки после включения. Как изменится энергия, если катушку подключить к источнику 200 В?

После подключения к источнику постоянного напряжения ток в катушке установится не сразу, но после переходного процесса он будет равен:

При $U=100\text{ В}$, $R=10\text{ Ом}$:

Энергия магнитного поля катушки:

Индуктивность:

Тогда:

Ответ: при подключении к источнику $100\text{ В}$ энергия магнитного поля катушки после установления тока равна 0,5 Дж.

Если катушку подключить к источнику $200\text{ В}$, установившийся ток будет:

Тогда энергия:

При увеличении напряжения в 2 раза ток тоже увеличивается в 2 раза, а энергия зависит от квадрата тока, поэтому энергия увеличится в 4 раза.

Ответ: при $200\text{ В}$ энергия будет 2 Дж, то есть в 4 раза больше.