Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1, и её обмотка замкнута. Вид схемы электрической цепи с торца катушек представлен на рисунке.
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы, которые происходят в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата влево. ЭДС самоиндукции пренебречь.
- Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, увеличивается.
- В катушке № 2 индукционный ток направлен по часовой стрелке.
- Сила тока в катушке № 1 уменьшается.
- Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2 в её центре, направлен от наблюдателя.
- Модуль магнитного потока, созданного катушкой № 1 и пронизывающего катушку № 2, увеличивается.
Решение:
Решение:
1) Верно
При сдвиге ползунка реостата влево его активное сопротивление уменьшается. Следовательно, общее сопротивление цепи падает, что по закону Ома для полной цепи приводит к возрастанию силы тока в катушке № 1. Так как модуль вектора магнитной индукции прямо пропорционален силе тока, он тоже увеличивается.
2) Неверно
Из-за возрастания силы тока в катушке № 1, создаваемый ею магнитный поток, пронизывающий катушку № 2, увеличивается. Согласно правилу Ленца, индукционный ток в катушке № 2 должен противодействовать этому изменению. Его магнитное поле будет направлено навстречу полю катушки № 1. Используя правило буравчика для нахождения направления тока, получаем, что он направлен против часовой стрелки.
3) Неверно
Как уже было сказано в первом пункте, сопротивление цепи уменьшается, поэтому сила тока в катушке № 1 не уменьшается, а увеличивается.
4) Неверно
Магнитное поле, создаваемое катушкой № 1 в центре системы, направлено от наблюдателя (крестик на рисунке). Индукционный ток катушки № 2 создаёт поле, направленное к наблюдателю (точка), чтобы скомпенсировать увеличение внешнего потока. Таким образом, вектор индукции поля катушки № 2 направлен не от наблюдателя, а на него.
5) Верно
Магнитный поток прямо пропорционален индукции . Так как индукция поля катушки № 1 возрастает (из-за роста тока), то и магнитный поток, пронизывающий катушку № 2, также увеличивается.