Энергия магнитного поля катушки определяется формулой:
\[ W = \frac{LI^2}{2} \]где:
По условию задачи, энергия должна уменьшиться в 4 раза при неизменной силе тока. Обозначим новую энергию как W', а новую индуктивность как L'. Тогда:
\[ W' = \frac{L'I^2}{2} \]И нам дано, что:
\[ W' = \frac{W}{4} \]Подставляем это в уравнение:
\[ \frac{W}{4} = \frac{L'I^2}{2} \]Изначально у нас было:
\[ W = \frac{LI^2}{2} \]Делим новое уравнение на старое:
\[ \frac{\frac{W}{4}}{W} = \frac{\frac{L'I^2}{2}}{\frac{LI^2}{2}} \] \[ \frac{1}{4} = \frac{L'}{L} \]Отсюда:
\[ L' = \frac{L}{4} \]Значит, индуктивность нужно уменьшить в 4 раза.
Ответ: 2) В 4 раза
Проверка за 10 секунд: Энергия и индуктивность прямо пропорциональны, поэтому уменьшение энергии в 4 раза требует уменьшения индуктивности в 4 раза.
Доп. профит: Уровень Эксперт. Всегда анализируй, какие параметры остаются неизменными, и как это влияет на взаимосвязь между остальными величинами.