Э/м Индукция — Задание 14 ЕГЭ по физике №00017292

Идея

Катушка не любит резких изменений тока: из-за самоиндукции ток в цепи с индуктивностью не может скачком измениться, он нарастает плавно. Поэтому сразу после замыкания ток ещё нулевой, а со временем выходит на постоянное значение, ограниченное только сопротивлением. Колебаний здесь не будет — для них нужен ещё и конденсатор.

Шаг 1. Момент сразу после замыкания ($t=0$)

До замыкания тока не было, а мгновенно ток в катушке вырасти не может (самоиндукция мешает): значит, в первый момент $I=0$. Поэтому пункт 1 («ток отличен от нуля») — неверно. При этом на сопротивлении $R$ падение $IR=0$, а вся ЭДС в этот миг уравновешивается ЭДС самоиндукции катушки, то есть напряжение на катушке равно $\mathcal{E}$ — пункт 2 верно.

Шаг 2. Что дальше

Ток нарастает не скачком и не сразу постоянен — он плавно увеличивается по экспоненте. Значит, пункт 3 («всё время постоянный ток») — неверно. Никаких гармонических колебаний нет: контур $RL$ без конденсатора не колеблется — пункт 5 неверно.

Шаг 3. Через большое время (установившийся режим)

Когда ток перестаёт меняться, ЭДС самоиндукции исчезает ($L\frac{dI}{dt}=0$), и катушка работает как обычный проводник с сопротивлением $R$. Батарея идеальная (внутреннего сопротивления нет), поэтому $I=\dfrac{\mathcal{E}}{R}$ — пункт 4 верно.