Решение на момент правки #14848 от , автор igor. Это не текущая версия.

Условие

11.5.4. Когда в короткозамкнутый сверхпроводящий длинный соленоид с током вставили сверхпроводящий стержень, ток в соленоиде увеличился в три раза. Определите, во сколько раз сечение соленоида больше сечения стержня.

Решение

По закону сохранения полного магнитного потока для соленоида:

где есть индуктивность соленоида, и есть начальный и конечный токи в соленоиде, есть индукция магнитного поля в соленоиде, есть площадь сечения стержня, есть число витков соленоида. (Отмечаем, что сохраняется суммарный магнитный поток через все витки соленоида, то есть потокосцепление.)

Преобразуем и упростим формулу:

Индукцию выразим через ток согласно решению задачи :

где есть магнитная постоянная, есть число витков на единицу длины соленоида.

Индуктивность соленоида по результатам решения упомянутой задачи:

где есть площадь сечения соленоида, есть длина соленоида.

Подставляем выписанные выражения для и в формулу и после упрощений с учетом получаем:

Ответ

В полтора раза.