ID: 00017073
Электрическая цепь состоит из двух лампочек, двух диодов и витка провода, соединённых, как показано на рисунке. (Диод пропускает ток только в одном направлении, как показано в верхней части рисунка.) Какая из лампочек загорится, если отодвигать от витка северный полюс магнита?
Ответ объясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.
Источник: Сборник Гиголо
Здесь сходятся две темы. Первая — электромагнитная индукция с правилом Ленца: когда меняется магнитный поток сквозь виток, в нём наводится ток, и направлен он так, чтобы мешать причине, которая его породила. Вторая — диоды-вентили: они пропускают ток лишь в одну сторону. Сначала найдём направление индукционного тока, а потом посмотрим, какой диод его пропустит — та лампочка и загорится.
Отодвигаем северный полюс магнита от витка. Магнитный поток поля магнита сквозь виток уменьшается. По закону электромагнитной индукции в витке возникает индукционный ток.
По правилу Ленца индукционный ток противодействует убыванию потока, то есть пытается «удержать» уходящий магнит — его поле должно притягивать магнит обратно. Значит, линии индукции поля индукционного тока внутри витка направлены со стороны магнита (поддерживают убывающий поток). По правилу буравчика для создания такого поля ток в витке должен идти против часовой стрелки, а в общей цепи ламп — в направлении от $A$ к $Б$.
Ток именно такого направления (от $A$ к $Б$) пропускает только диод, стоящий в ветви лампочки 1. В ветви лампочки 2 диод для этого направления заперт. Поэтому ток пойдёт через лампочку 1 — она и загорится.
Загорится лампочка 1.