Задание 21 ЕГЭ по физике

Question

Две катушки, представляющие собой мотки изолированного медного провода, намотаны на железный сердечник. Первая катушка является элементом цепи, содержащей реостат и источник с ЭДС $\varepsilon$ и внутренним сопротивлением $r$ . Вторая катушка соединена с идеальным амперметром, как показано на рисунке. Определите направление тока через амперметр при передвижении ползунка реостата вправо. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

Электромагнитная индукция, задание 21, рис.1

Accepted Answer

$R\uparrow=\frac{\rho l\uparrow}{S}~(1)$
Сила тока:
$I\downarrow=\frac{\varepsilon}{\uparrow R+r}$
Магнитный поток первой и второй катушек соответственно:
$Ф_1=LI\downarrow=\downarrow BSN_1; Ф_2=\downarrow BSN_1; Ф_1=Ф_2~(2),$
где $N_1$, $N_2$ - количество витков в 1 и 2 катушке соответственно.
ЭДС индукции:
$\varepsilon_i=-Ф'(t)$
1) При движении движка реостата вправо растет сопротивление по формуле (1).
2) По закону Ома для полной цепи с ростом сопротивления уменьшается сила тока.
3) По формулам (2) при уменьшении силы тока, уменьшается магнитный поток через левую катушку и, как следствие, через правую. Что приведет к возникновению ЭДС индукции, которое, согласно правилу Ленца, будет направлено согласно рисунку (также при определении направления тока использовалось правило правой руки).
4) В итоге ток течет через амперметр влево.
https://youtu.be/B2bjUFq3-ns

Задание 21 ЕГЭ по физике

Электромагнитная индукция