Решение: Индукционный ток в катушке
На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведённому графику. На основании этого графика определите, какие процессы происходят в катушках и сердечнике.
Решение по шагам
4 шагаИндукционный ток в левой катушке возникает при изменении тока в правой катушке, поскольку изменение тока вызывает изменение магнитного потока через сердечник.
$$\mathcal{E}_\text{и}=-\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}$$На участке 2–3 с ток в правой катушке постоянен и равен $4\ \text{А}$. Магнитный поток не изменяется, поэтому индукционная ЭДС и ток в левой катушке равны нулю.
$$\dfrac{\Delta I}{\Delta t}=0 \Rightarrow I_\text{л}=0$$На участке 0–1 с ток изменяется от $-4\ \text{А}$ до $0\ \text{А}$, поэтому модуль наклона графика равен $4\ \text{А/с}$. На участке 3–5 с ток изменяется от $4\ \text{А}$ до $0\ \text{А}$ за $2\ \text{с}$, поэтому модуль наклона равен $2\ \text{А/с}$.
$$\left|\dfrac{\Delta I}{\Delta t}\right|_{0-1}=4\ \text{А/с},\quad \left|\dfrac{\Delta I}{\Delta t}\right|_{3-5}=2\ \text{А/с}$$Следовательно, модуль индукционного тока на участке 0–1 с больше, чем на участке 3–5 с. Направления индукционных токов на этих участках противоположны, так как наклоны графика имеют разные знаки.
Где здесь ошибаются
Считать, что индукционный ток определяется величиной тока в правой катушке, а не скоростью его изменения.
Забыть, что на участке 2–3 с ток постоянен, поэтому индукционный ток равен нулю.
Сравнивать изменения тока без учёта длительности промежутков времени.