ID: 00017084
Многовитковая катушка медного провода подключена к источнику тока через реостат. Вблизи торца катушки на шёлковых нитях подвешено замкнутое медное кольцо с малым сопротивлением. Ось кольца совпадает с осью катушки (см. рис.).
Опишите, как начнёт двигаться кольцо (притянется, оттолкнётся или останется неподвижным относительно катушки), если движок реостата резко сдвинуть вниз в крайнее положение. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.
Источник: Сборник Гиголо
Снова кольцо не подключено к источнику, и двигать его может только индукционный ток. Цепочка та же, что и в задаче-близнеце, но теперь движок реостата идёт вниз: движок реостата → ток в катушке → поток через кольцо → индукционный ток → сила. Меняется только знак изменения потока, а с ним — характер силы.
Движок реостата резко уходит вниз — сопротивление реостата увеличивается. По закону Ома для полной цепи I = \dfrac{\varepsilon}{R+r} ток в катушке уменьшается.
Ток в катушке падает, магнитное поле слабеет, и поток сквозь кольцо уменьшается. По закону электромагнитной индукции в кольце наводится ЭДС и течёт индукционный ток.
По правилу Ленца индукционный ток в кольце противодействует убыванию потока, то есть стремится его поддержать: поле кольца направлено в ту же сторону, что и слабеющее поле катушки. Теперь катушка и кольцо обращены друг к другу разноимёнными полюсами и притягиваются. Поэтому кольцо притянется к катушке — туда, где поле катушки сильнее.
Ответ: кольцо притянется к катушке.
Сопротивление реостата растёт, ток в катушке убывает, поток через кольцо уменьшается, и по правилу Ленца возникший в кольце ток притягивает его к катушке.