Задача #1590 ← →

На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра. В начальный момент времени ползунок реостата установлен посередине и неподвижен. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата влево. ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с

Решение

  1. В начальный момент времени в цепи течет постоянный ток. Амперметр показывает где — начальное сопротивление реостата. Вольтметр показывает ноль, поскольку магнитный поток, пронизывающий нижнюю катушку, не меняется. Значит, ЭДС индукции в нижней катушке равен нулю.

  2. При движении ползунка влево уменьшается длина проводника, включенного в цепь. Значит, сопротивление внешней цепи уменьшается, поскольку

  3. Значит, сила тока увеличивается и достигает значения где Изменение силы тока происходит плавно из-за наличия катушки.

  4. Пока сила тока увеличивается, магнитный поток, создаваемый верхней катушкой и пронизывающий нижнюю катушку, также меняется. Значит, вольтметр показывает ЭДС индукции, возникающую на катушке. Когда сила тока перестанет меняться, вольтметр снова будет показывать ноль.

Ответ

Показания амперметра плавно увеличиваются. Вольтметр, показывавший ноль, на время увеличит показания, которые затем снова упадут до нуля.

Сложность: 7/10

Источник: ФИПИ

Раздел: Электромагнетизм

Подраздел: Электродинамика

Номер в ЕГЭ: 21

Тэги: Катушка индуктивности