Чтобы найти максимальное значение ЭДС самоиндукции, наведенной на концах катушки, мы можем воспользоваться формулой для ЭДС самоиндукции:
[
\mathcal{E} = -L \frac{dI}{dt}
]
где (\mathcal{E}) — ЭДС самоиндукции, (L) — индуктивность катушки, а (\frac{dI}{dt}) — производная силы тока по времени.
Дано, что сила тока изменяется по закону:
[
I(t) = 5\sin(100t)
]
Чтобы найти (\frac{dI}{dt}), нужно продифференцировать функцию тока по времени (t):
[
\frac{dI}{dt} = \frac{d}{dt}[5\sin(100t)] = 5 \cdot 100 \cdot \cos(100t) = 500\cos(100t)
]
Подставляем это выражение в формулу для ЭДС:
[
\mathcal{E} = -L \cdot 500\cos(100t)
]
Подставим значение индуктивности (L = 100 \, \text{мГн} = 0.1 \, \text{Гн}):
[
\mathcal{E} = -0.1 \cdot 500\cos(100t) = -50\cos(100t)
]
Максимальное значение ЭДС самоиндукции определяется максимальным значением функции (\cos(100t)), которое равно 1 (так как косинус изменяется в пределах от -1 до 1). Таким образом, максимальное значение ЭДС:
[
\mathcal{E}_{\text{max}} = 50 \, \text{В}
]
Ответ: максимальное значение ЭДС самоиндукции, наведенное на концах катушки, равно 50 В.