Главная
Банк задач
Электричество и магнетизм: качественные задачи
Задача

Электричество и магнетизм: качественные задачи: Резистор и катушка; 1, 0,1 · ЕГЭ №21

Условие, ответ и разбор задачи

Качественные задачи по электродинамикеПрофиматика

Резистор $R$ и катушка индуктивности $L$ с железным сердечником подключены к источнику тока, как показано на схеме. Первоначально ключ К замкнут, показания амперметров $A_{1}$ и $A_{2}$ равны, соответственно, $I_{1}$ = 1 А и $I_{2}$ = 0,1 А. Что произойдёт с величиной и направлением тока через резистор после размыкания ключа К? Ответ поясните, указав, какие явления и законы Вы использовали для объяснения.

Рисунок 1 (условие) к задаче 19 подборки «Задание 21»

Решение

После размыкания ключа источник отключается, но катушка и резистор остаются соединены в замкнутый контур. Согласно закону самоиндукции

\mathcal E_{\text{си}}=-L\Delta I/\Delta t

, катушка препятствует быстрому изменению тока через неё. Поэтому непосредственно после размыкания ток катушки сохраняет прежнее направление и значение

0{,}1

А. В оставшемся контуре катушка и резистор включены последовательно: один и тот же ток возвращается через резистор в противоположном его прежнему направлению. Поэтому ток резистора меняется с

1

А на

0{,}1

А противоположного направления. Запасённая энергия магнитного поля катушки

W=LI^2/2

расходуется на нагрев проводников по закону Джоуля–Ленца. Источника энергии в контуре больше нет, поэтому ток постепенно затухает до нуля.

Электричество и магнетизм: качественные задачи: Резистор и катушка; 1, 0,1 · ЕГЭ №21

Похожие задачи