Решение: Индукционный ток в цепи
Электрическая цепь состоит из двух лампочек, двух диодов и витка провода, соединённых, как показано на рисунке. Диод пропускает ток только в одном направлении, как показано в верхней части рисунка. Какая из лампочек загорится, если отодвигать от витка северный полюс магнита? Ответ объясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.
Схема электрической цепи с двумя лампочками, диодами, витком и магнитом. Саму картинку ещё готовим — у остальных задач темы она на месте.
Решение по шагам
4 шагаПри отодвигании северного полюса магнита магнитный поток через виток уменьшается. Изменение магнитного потока вызывает электромагнитную индукцию и появление индукционного тока.
$$\mathcal{E}_{\text{инд}}=-\dfrac{d\Phi}{dt}$$По правилу Ленца индукционный ток направлен так, чтобы противодействовать уменьшению магнитного потока. Поэтому обращённая к удаляющемуся северному полюсу сторона витка должна стать южным полюсом и притягивать магнит.
Для этого ток во внешней цепи направлен от точки А к точке Б. В левой ветви ток проходит через диод первой лампочки в направлении его проводимости.
В правой ветви диод включён противоположно, поэтому он препятствует прохождению тока. Следовательно, ток проходит через первую лампочку, а через вторую ветвь ток не проходит.
Загорится лампочка 1: индукционный ток, возникающий по закону электромагнитной индукции и направленный по правилу Ленца, проходит через её диод в прямом направлении; диод лампочки 2 включён в обратном направлении.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Считать, что при удалении магнита индукционный ток поддерживает уменьшение магнитного потока, а не препятствует ему.
Не учитывать направление проводимости диодов.
Выбрать лампочку только по направлению движения магнита, не определив направление индукционного тока.