Решение: Ток при размыкании цепи
Резистор $R$ и катушка индуктивности $L$ с железным сердечником подключены к источнику тока, как показано на схеме. Первоначально ключ $K$ замкнут, показания амперметров $A_1$ и $A_2$ равны соответственно $I_1 = 1\,\text{А}$ и $I_2 = 0{,}1\,\text{А}$. Что произойдёт с величиной и направлением тока через резистор после размыкания ключа $K$? Ответ поясните, указав, какие явления и законы Вы использовали для объяснения.
Решение по шагам
5 шаговПри замкнутом ключе ток через катушку равен показанию амперметра $A_2$: $I_L = 0{,}1\,\text{А}$.
При размыкании ключа источник тока отключается, но ветви с резистором и катушкой образуют замкнутый контур.
Из-за явления самоиндукции ток в катушке не может измениться скачком. Поэтому непосредственно после размыкания его величина остаётся равной $0{,}1\,\text{А}$, а направление сохраняется.
Ток, продолжая течь через катушку в первоначальном направлении, замыкается через резистор в обратном направлении. Поэтому ток через резистор сразу после размыкания имеет величину $0{,}1\,\text{А}$ и направлен противоположно первоначальному току $I_1$.
По мере рассеяния энергии магнитного поля катушки на сопротивлении ток в замкнутом контуре уменьшается по величине и постепенно становится равным нулю.
Сразу после размыкания через резистор течёт ток величиной $0{,}1\,\text{А}$, направленный противоположно первоначальному току. Затем этот ток уменьшается до нуля.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Считать, что ток в катушке мгновенно исчезает после отключения источника.
Указать для тока через резистор то же направление, что и до размыкания.
Использовать значение $1\,\text{А}$ вместо тока катушки $0{,}1\,\text{А}$.
Забыть, что после размыкания катушка и резистор образуют замкнутый контур.