ID: 00017703
Катушка индуктивности подключена к источнику тока с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением через резистор $R=40$ Ом. В момент $t=0$ ключ $K$ замыкают.
Значения силы тока в цепи, измеренные в последовательные моменты времени с точностью $\pm0{,}01$ А, представлены в таблице:
$t$, с | $0$ | $0{,}5$ | $1{,}0$ | $1{,}5$ | $2{,}0$ | $3{,}0$ | $4{,}0$ | $5{,}0$ | $6{,}0$ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
$I$, А | $0$ | $0{,}12$ | $0{,}19$ | $0{,}23$ | $0{,}26$ | $0{,}29$ | $0{,}29$ | $0{,}30$ | $0{,}30$ |
Выберите все верные утверждения о процессах, наблюдаемых в опыте.
1) Ток через резистор в процессе наблюдения не изменяется.
2) Через 5 с после замыкания ключа ток через катушку полностью прекратился.
3) ЭДС источника тока составляет 12 В.
4) В момент времени $t=3{,}0$ с ЭДС самоиндукции катушки равна 0,29 В.
5) В момент времени $t=1{,}0$ с напряжение на резисторе равно 7,6 В.
Источник: ФИПИ
Это $RL$-цепь. После замыкания ключа ток нарастает не сразу: катушка мешает изменению тока, наводя ЭДС самоиндукции. Со временем ток выходит на установившееся значение $I_{\max}=0{,}30$ А (по таблице он перестаёт расти). В установившемся режиме катушка тока уже не «тормозит», и всё напряжение источника падает на резисторе.
1) Неверно. По таблице ток растёт от 0 до 0,30 А — он меняется.
2) Неверно. Через 5 с ток равен 0,30 А (максимум), а вовсе не прекратился. В катушке и резисторе течёт один и тот же ток.
3) Верно. В установившемся режиме ЭДС самоиндукции равна нулю, и $\mathscr{E}=I_{\max}R=0{,}30\cdot40=12$ В.
4) Неверно. ЭДС самоиндукции в любой момент равна $\mathscr{E}_{si}=\mathscr{E}-IR$. При $t=3{,}0$ с: $12-0{,}29\cdot40=12-11{,}6=0{,}4$ В, а не 0,29 В (число 0,29 — это сила тока, ловушка).
5) Верно. Напряжение на резисторе $U_R=IR=0{,}19\cdot40=7{,}6$ В.