Для решения этой задачи, нам понадобится формула для вычисления энергии магнитного поля катушки индуктивности:
\[ E = \frac{1}{2} L I^2 \]
где:
* ( E ) - энергия магнитного поля (в джоулях),
* ( L ) - индуктивность катушки (в генри),
* ( I ) - сила тока (в амперах).
В нашей задаче дано:
* ( L = 2 \) Гн,
* ( I = 200 \) мА = ( 0.2 \) А (необходимо перевести миллиамперы в амперы, разделив на 1000).
Подставим эти значения в формулу:
\[ E = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot (0.2)^2 \]
\[ E = 1 \cdot 0.04 \]
\[ E = 0.04 \] Дж
Однако, среди предложенных вариантов ответа нет 0.04 Дж. Возможно, в условии задачи или в вариантах ответа есть опечатка.
Предположим, что ток в катушке 2 А вместо 200 мА. Тогда:
\[ E = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot (2)^2 \]
\[ E = 1 \cdot 4 \]
\[ E = 4 \] Дж
В этом случае, ближайший вариант ответа - 4,6 Дж, но он все еще не совпадает.
Предположим, что в условии указан ток 200 мА, но в формуле необходимо использовать ток 160 мА = 0,16 А.
\[ E = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot (0.16)^2 \]
\[ E = 1 \cdot 0.0256 \]
\[ E = 0.0256 \] Дж
В этом случае, ответа нет.
Рассмотрим вариант 466 мА = 0.466 А. Тогда:
\[ E = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot (0.466)^2 \]
\[ E = 1 \cdot 0.217156 \]
\[ E = 0.217156 \] Дж
Ближайшего ответа нет.
Допустим, что индуктивность равна 16 Гн, тогда:
\[ E = \frac{1}{2} \cdot 16 \cdot (0.2)^2 \]
\[ E = 8 \cdot 0.04 \]
\[ E = 0.32 \] Дж
Все варианты остаются неверными. Необходимо перепроверить исходные данные. В условии указано 200 мА, что составляет 0.2 А. Следовательно, единственное возможное объяснение несовпадения ответа кроется в ошибке в предложенных вариантах. Наиболее близкий к рассчитанному значению 0.04 Дж является вариант 6,64 Дж, 4,66 Дж, 166 Дж и 466 Дж.
В случае, если все данные в условии задачи верны, правильный ответ: 0,04 Дж, чего нет в вариантах ответа.
Если предположить, что имелась ввиду сила тока 160 мА, то ответ 0,0256 Дж. Если опечатка в вариантах ответа, то ответ должен быть примерно 0,04 Дж.
Другие варианты:
* 466 Дж
* 6,64 Дж
* 46 Дж
* 166 Дж