Э/м Индукция — Задание 14 ЕГЭ по физике №00026795

В катушке меняется ток, а катушка на такое изменение «сопротивляется» — в ней возникает ЭДС самоиндукции. Чем быстрее меняется ток, тем эта ЭДС больше. Значит опять смотрим на крутизну графика.

Индуктивность дана: $L=6\ \text{мГн}=6\cdot10^{-3}$ Гн. ЭДС самоиндукции считается так:

$$\left|\varepsilon\right|=L\cdot\left|\frac{\Delta I}{\Delta t}\right|$$

🔴 Важно: спад на этом графике состоит из ДВУХ кусков разной крутизны — линия ломается при $t=4$ с. От $3$ до $4$ с ток падает с $4$ до $3$ А, а от $4$ до $6$ с — с $3$ А до нуля.

Рост, от $0$ до $1$ с: ток вырос на $4$ А за $1$ с, скорость $4$ А/с.

$$\left|\varepsilon\right|=6\cdot10^{-3}\cdot4=0{,}024\ \text{В}=24\ \text{мВ}$$

Полка, от $1$ до $3$ с: ток постоянный, ЭДС равна нулю. Вот где настоящий минимум.

Первый кусок спада, от $3$ до $4$ с: скорость $1$ А/с, значит ЭДС равна $6$ мВ.

Второй кусок спада, от $4$ до $6$ с: ток падает на $3$ А за $2$ с, скорость $1{,}5$ А/с.

$$\left|\varepsilon\right|=6\cdot10^{-3}\cdot1{,}5=0{,}009\ \text{В}=9\ \text{мВ}$$

Разбираем утверждения. Самая большая ЭДС — $24$ мВ на участке от $0$ до $1$ с: утверждение 1 верное.

Утверждение 3: на участке от $4$ до $6$ с получилось ровно $9$ мВ — верное. Заметьте, это работает только с изломом: по одной прямой от $t=3$ до $t=6$ вышло бы $8$ мВ.

Утверждение 2 про энергию: $W=\frac{1}{2}LI^2=\frac{1}{2}\cdot6\cdot10^{-3}\cdot4^2=48\cdot10^{-3}$ Дж, то есть $48$ мДж, а не $12$ мДж. Неверно.

Утверждение 4: минимум ЭДС не на участке $3$–$4$ с, а на полке $1$–$3$ с, где она вообще ноль. Неверно.

Утверждение 5: ток быстрее всего меняется на подъёме, от $0$ до $1$ с. Неверно.

Проверим себя: просят два утверждения — верны первое и третье.