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.