ID: 00017080
На железном стержне намотаны две катушки изолированного медного провода А и Б. Катушка А подключена к источнику с ЭДС \varepsilon и внутренним сопротивлением r, как показано на рисунке. Катушка Б замкнута на амперметр малого сопротивления (см. рис.). Ползунок реостата передвигают вправо.
В каком направлении протекает при этом ток через амперметр, подключённый к катушке Б? Ответ обоснуйте, указав, какие явления и закономерности вы использовали для объяснения.
Источник: Сборник Гиголо
Снова трансформаторная схема: две катушки на одном железном сердечнике, связанные общим магнитным потоком. Ток в катушке А гонит поток по железу к катушке Б; если поток меняется, в Б наводится индукционный ток. Разбираемся по шагам: как меняется ток в А → как меняется поток сквозь Б → куда по Ленцу направлен ток в амперметре. Это «зеркальная» версия предыдущей задачи.
Двигаем ползунок вправо — в цепь включается больше витков реостата, его сопротивление R_0 = \dfrac{\rho L}{S} растёт. Полное сопротивление внешней цепи увеличивается, и по закону Ома для замкнутой цепи I = \dfrac{\varepsilon}{R+r} ток в катушке А уменьшается.
Меньше ток в А — слабее магнитное поле в сердечнике. Этот поток пронизывает катушку Б, поэтому при убывании тока в А магнитный поток сквозь Б уменьшается. По закону электромагнитной индукции \varepsilon_{инд} = -\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t} в катушке Б появляется индукционный ток.
По правилу Ленца индукционный ток в Б стремится поддержать убывающий поток, то есть создать поле в ту же сторону, что и слабеющее поле катушки А. Это даёт направление тока, противоположное случаю с нарастающим потоком: через амперметр ток идёт влево (справа налево).
Ответ: при перемещении ползунка вправо ток через амперметр направлен влево.
При сдвиге ползунка вправо сопротивление цепи растёт, ток в катушке А убывает, поток сквозь катушку Б уменьшается, и по правилу Ленца через амперметр течёт индукционный ток, направленный влево.