К источнику тока подключили две одинаковые лампы Л1 и Л2. Первая подключена последовательно с катушкой индуктивности L с железным сердечником, вторая - последовательно с резистором R (см. рисунок). Изначально ключ K был в разомкнутом состоянии. Опишите разницу в работе лампочек при замыкании ключа K. Какое явление вызвало эту разницу?
Решение
По закону Ома для полной цепи: I0=R+r+RЛ2ε ЭДС самоиндукции уменьшается, спустя длительное время она становится равной нулю.
По закону Ома для полной цепи: I=Rобщ+rε,Rобщ1=RЛ11+RЛ2+R1 Напряжения при параллельном соединении равны: I1RЛ1=↓I2(RЛ2+R)↑⇒I1>I2 Т.к. яркость растет с ростом мощности P=I2R
1) При замыкании ключа в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующее движению тока через катушку.
2) В этот момент ток 10 будет течь только через участок с лампой 2.
3) С течением времени ЭДС самоиндукции будет ослабевать и ток, текущий через участок с лампой 1 будет увеличиваться.
4) Спустя длительное время ЭДС самоиндукции будет равен 0, и ток через первую лампу, которая соединена параллельно с последовательно соединенными резистором и второй лампой достигнет постоянного значения. Причем, согласно формуле, ток через первую лампу станет больше тока через вторую лампу.
5) Так как с ростом мощности растет и яркость свечения лампы, а мощность растет с ростом силы тока, то понимаем, что в конце первая лампа будет светить ярче второй (так как лампочки одинаковые).
6) А после замыкания ключа первая лампочка плавно увеличивает яркость, а яркость второй лампочки, которая сначала ярко вспыхнет, будет уменьшаться.