Решение
Дано:
цепь с гальваническим элементом ($\mathcal{E}$, $r$), реостатом $R$, трансформатором (катушки 1 и 2), амперметром и вольтметром; ползунок движется вправо с постоянной скоростью.
Найти:
изменение показаний амперметра и вольтметра.
Решение:
1. Амперметр (ток в первичной цепи).
При перемещении ползунка вправо сопротивление реостата возрастает. По закону Ома для полной цепи:
$$I = \frac{\mathcal{E}}{R(t) + r}$$
Знаменатель растёт $\Rightarrow$ ток $I$ плавно убывает.
2. Вольтметр (ЭДС на вторичной катушке).
До начала движения ток в первичной катушке был постоянен, магнитный поток через вторичную катушку не изменялся — $\mathcal{E}_{\text{инд}} = 0$, вольтметр показывал нуль.
При равномерном движении ползунка ток убывает с постоянной скоростью:
$$\frac{dI}{dt} = \text{const}$$
Поток через вторичную катушку изменяется с постоянной скоростью, поэтому по закону Фарадея:
$$\mathcal{E}_{\text{инд}} = -\frac{d\Phi}{dt} = \text{const} \neq 0$$
Вольтметр скачком фиксирует постоянное значение $\mathcal{E}_{\text{инд}}$ на всё время движения. Как только ползунок останавливается — $\dfrac{d\Phi}{dt} = 0$, вольтметр мгновенно возвращается к нулю.Ответ
Налёт — испарение вольфрама с горячей нити (Q=I²Rt); перегорание при включении — на тонком перешейке выделяется максимальная мощность P=I²R, а холодная нить даёт скачок тока
