Используя две катушки, одна из которых подсоединена к источнику тока, а другая замкнута на амперметр, ученик изучал явление электромагнитной индукции. На рисунке А представлена схема эксперимента, а на рисунке Б — показания амперметра для момента замыкания цепи с катушкой 1 (рис. 1), для установившегося постоянного тока, протекающего через катушку 1 (рис. 2), и для момента размыкания цепи с катушкой 1 (рис. 3).
Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих экспериментальным наблюдениям. Укажите их номера.
1) В катушке 1 электрический ток протекает только в момент замыкания и размыкания цепи.
2) Направление индукционного тока зависит от скорости изменения модуля магнитного потока, пронизывающего катушку 2.
3) При изменении магнитного поля, создаваемого катушкой 1, в катушке 2 возникает индукционный ток.
4) Направление индукционного тока в катушке 2 зависит от того, увеличивается или уменьшается электрический ток в катушке 1.
5) Величина индукционного тока зависит от магнитных свойств среды.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
Катушка 1 подключена к источнику через ключ; катушка 2 замкнута на амперметр. Три состояния: замыкание ключа, постоянный ток, размыкание ключа.
Найти:
два верных утверждения
⠀
Решение:
Разбираем каждое утверждение по физике явления ЭМИ:
Утверждение 1: «В катушке 1 ток протекает только в момент замыкания и размыкания». Неверно — после замыкания ключа ток в катушке 1 протекает постоянно вплоть до размыкания (катушка подключена к источнику).
Утверждение 2: «Направление индукционного тока зависит от скорости изменения модуля магнитного потока». Неверно — направление тока определяется не скоростью изменения, а тем, возрастает или убывает поток (правило Ленца). По графику амперметра видно, что при замыкании и размыкании токи направлены в разные стороны.
Утверждение 3: «При изменении магнитного потока в первой катушке во второй возникает индукционный ток». Верно — именно это наблюдается в опыте: ток возникает только когда магнитное поле первой катушки меняется.
\Phi = B \cdot S \cdot \cos\alpha, \quad \mathcal{E}_i = -\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}
Утверждение 4: «Направление индукционного тока в катушке 2 зависит от того, увеличивается или уменьшается ток в катушке 1». Верно — при росте тока поле нарастает, при убывании убывает; по правилу Ленца индукционный ток противодействует изменению, меняя направление.
Утверждение 5: «Величина индукционного тока зависит от магнитных свойств среды». Это правда в общем случае, но из данного опыта не следует: среда (воздух) не менялась ни в одном из экспериментов.
Ответ
34
Видеоразбор
Задание 16 ОГЭ по физике: Используя две катушки, одна из которых подсоединена к источнику… | Global EE
