Решение: Индукция в катушках
Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1, и её обмотка замкнута. Вид с торца катушек представлен на рисунке. Определите, какие утверждения верны при перемещении ползунка реостата влево.
Решение по шагам
4 шагаПри перемещении ползунка реостата влево сопротивление внешней цепи уменьшается. Следовательно, сила тока в катушке № 1 увеличивается.
$$I_1 = \dfrac{U}{R}$$Модуль магнитной индукции поля длинной катушки пропорционален силе тока. Поэтому модуль магнитной индукции, создаваемой катушкой № 1, увеличивается.
$$B_1 \sim I_1$$Магнитный поток через катушку № 2 увеличивается по модулю, поскольку увеличивается магнитное поле катушки № 1. По правилу Ленца индукционный ток в катушке № 2 создаёт поле, противодействующее увеличению потока.
С учётом направления поля катушки № 1 и правила правой руки поле катушки № 2 направлено к наблюдателю. Поэтому верны утверждения 1, 2 и 3; утверждение 4 неверно, так как ток направлен против часовой стрелки, а утверждение 5 неверно, так как модуль магнитного потока увеличивается.
Где здесь ошибаются
Считать, что перемещение ползунка влево обязательно увеличивает сопротивление, не учитывая схему подключения реостата.
Применить правило Ленца к направлению тока, не определив предварительно направление изменения магнитного потока.
Перепутать увеличение магнитного потока с его уменьшением.