Энергия магнитного поля катушки с индуктивностью ( L ) и током ( I ) определяется по формуле:
[ W = \frac{1}{2} L I^2 ]
где ( W ) - энергия магнитного поля, ( L ) - индуктивность катушки, ( I ) - сила тока в катушке.
Для данных значений ( L = 0.2 ) Генри и ( I = 10 ) Ампер, подставив в формулу, получим:
[ W = \frac{1}{2} \times 0.2 \times 10^2 = \frac{1}{2} \times 0.2 \times 100 = 10 \text{ джоулей} ]
Теперь рассмотрим случай, когда сила тока увеличивается вдвое, то есть становится ( 2I = 20 ) Ампер. Подставляем в формулу:
[ W' = \frac{1}{2} L (2I)^2 = \frac{1}{2} \times 0.2 \times (20)^2 = \frac{1}{2} \times 0.2 \times 400 = 40 \text{ джоулей} ]
Итак, при увеличении силы тока вдвое, энергия магнитного поля увеличивается в четыре раза. В данном случае, она возросла с 10 до 40 джоулей. Это связано с тем, что энергия магнитного поля пропорциональна квадрату тока, проходящего через катушку.