ID: 00025960
На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведённому графику. На основании этого графика выберите два верных утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике.
1) В промежутках 0–1 и 1–2 с направления тока в правой катушке различны.
2) В промежутке времени 2–3 с сила тока в левой катушке отлична от нуля.
3) Модуль силы тока в левой катушке в промежутке 1–2 с больше, чем в промежутке 3–5 с.
4) В промежутке 0–2 с модуль магнитной индукции в сердечнике минимален.
5) В промежутке 1–2 с сила тока в левой катушке равномерно увеличивается.
Источник: ФИПИ
На общем железном сердечнике сидят две катушки: по правой пропускают заданный ток, а левая замкнута сама на себя и подключена только к амперметру — в ней может появиться лишь индукционный ток, если меняется поток от правой катушки через сердечник.
По графику ток правой катушки: с 0 до 2 с растёт по прямой от -4 мА до 4 мА, пересекая ноль в t=1 с; с 2 до 3 с держится постоянным на уровне 4 мА; с 3 до 5 с убывает по прямой от 4 мА до 0.
В промежутках 0–1 и 1–2 с ток правой катушки идёт по одной прямой, но в первом промежутке он отрицательный (от -4 до 0), а во втором — положительный (от 0 до 4). Значит направление тока в эти два промежутка разное. Утверждение 1 верно.
Индукционный ток в левой катушке возникает только тогда, когда меняется поток, то есть меняется ток правой катушки. С 2 до 3 с правый ток ПОСТОЯНЕН — значит поток не меняется, и ток в левой катушке равен нулю. Утверждение 2 неверно.
Сила индукционного тока пропорциональна скорости изменения тока правой катушки. С 1 до 2 с (участок роста) скорость равна \dfrac{4-(-4)}{2}=4 мА/с, а с 3 до 5 с (участок спада) скорость равна \dfrac{0-4}{2}=2 мА/с — по модулю вдвое меньше. Значит в промежутке 1–2 с ток в левой катушке больше по модулю, чем в 3–5 с. Утверждение 3 верно.
Магнитная индукция в сердечнике следует за током правой катушки. В промежутке 0–2 с ток проходит через ноль (в t=1 с) — значит индукция там принимает и совсем маленькие значения, и большие (до 4 мА по модулю на краях), то есть минимум там не единственный — такой же нулевой минимум есть и в промежутке 3–5 с (при t=5). Утверждение 4 неверно.
На прямом участке роста (0–2 с) скорость изменения тока правой катушки постоянна — значит и наведённый ток в левой катушке постоянен по величине (не растёт равномерно, а держится на одном уровне всё это время). Утверждение 5 неверно.