Решение: Индукционный ток в катушке
На железном стержне намотаны две катушки изолированного медного провода А и Б. Катушка А подключена к источнику с ЭДС $\mathcal{E}$ и внутренним сопротивлением $r$, как показано на рисунке. Катушка Б замкнута на амперметр малого сопротивления. Ползунок реостата передвигают влево. В каком направлении протекает при этом ток через амперметр, подключённый к катушке Б? Ответ обоснуйте, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения.
Решение по шагам
5 шаговПри перемещении ползунка реостата влево сопротивление участка реостата, включённого в цепь катушки А, уменьшается.
По закону Ома для полной цепи при уменьшении внешнего сопротивления сила тока в катушке А возрастает: $I = \dfrac{\mathcal{E}}{R + r}$.
Увеличение тока в катушке А вызывает увеличение магнитного потока через катушку Б. Поэтому в катушке Б возникает индукционный ток.
Согласно правилу Ленца, индукционный ток направлен так, чтобы созданное им магнитное поле препятствовало увеличению магнитного потока. Так как катушки намотаны на одном стержне одинаково, ток в катушке Б должен иметь направление, противоположное направлению тока в катушке А при обходе катушки.
С учётом схемы ток в катушке Б идёт от правого вывода катушки к левому, поэтому через амперметр он проходит справа налево.
При перемещении ползунка влево сопротивление цепи катушки А уменьшается, ток в ней возрастает, а магнитный поток через катушку Б увеличивается. По правилу Ленца в катушке Б возникает ток, создающий противоположное магнитное поле. Через амперметр ток идёт справа налево.
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 перемещении ползунка влево сопротивление реостата увеличивается.
Определять направление индукционного тока только по правилу правой руки, не учитывая правило Ленца.
Забывать, что индукционный ток возникает только при изменении магнитного потока.