Решение: Электромагнитная индукция в катушках
На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток. Сила тока в правой катушке меняется с течением времени согласно приведённому графику. На основании этого графика выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике. ЭДС самоиндукции можно пренебречь.
Схема двух катушек на железном сердечнике. Саму картинку ещё готовим — у остальных задач темы она на месте.
Решение по шагам
5 шаговИндукционный ток в левой катушке возникает при изменении магнитного потока через неё. При неизменном токе в правой катушке магнитное поле и магнитный поток постоянны, поэтому индукционный ток отсутствует.
$$\mathcal{E}_{\text{инд}}=-\frac{d\Phi}{dt}$$На участке 1–2 с ток в правой катушке постоянен и равен 2 А. Поэтому магнитный поток постоянен, а показания амперметра равны нулю. Утверждение 2 верно.
Хотя ток на участке 1–2 с постоянен, он не равен нулю. Следовательно, магнитное поле в сердечнике также не равно нулю. Утверждение 3 неверно.
На участках 0–1 с и 2–3 с график имеет одинаковый по модулю наклон, поэтому модули ЭДС и тока в левой катушке одинаковы. Наклоны имеют разные знаки, поэтому направления токов противоположны. Утверждение 1 неверно, утверждение 5 верно.
В промежутке 1–2 с ток через амперметр равен нулю, поэтому утверждение 4 неверно.
Где здесь ошибаются
Считать, что индукционный ток возникает при любом ненулевом токе в правой катушке.
Не учитывать знак наклона графика и считать направления токов на участках 0–1 с и 2–3 с одинаковыми.
Путать значение тока в правой катушке с током, измеряемым амперметром в левой катушке.