Металлическое кольцо, обладающее электрическим сопротивлением, находится в однородном магнитном поле. Линии индукции этого поля перпендикулярны плоскости кольца, а величина магнитной индукции изменяется по гармоническому закону с частотой 
. Индуктивность кольца пренебрежимо мала.
Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.
1) В кольце протекает переменный электрический ток.
2) Сила натяжения проволоки, из которой изготовлено кольцо, изменяется по гармоническому закону с частотой 
.
3) Амплитуда протекающего в кольце электрического тока не зависит от частоты 
.
4) Амплитуда ЭДС индукции, действующая в кольце, пропорциональна частоте 
.
5) Средняя тепловая мощность, выделяющаяся в кольце, пропорциональна частоте 
.
Гармоническое изменение можно описать формулой:
где 
– амплитуда магнитной индукции, 
– начальная фаза колебаний.
1) 
Магнитный поток изменяется по гармоническому закону, значит, по закону Ленца в кольце также будет возникать индукционный ток, который будет препятствовать изменению магнитного потока, при этом ток будет также изменяться по гармоническому закону.
2) 
Сила индукционного тока пропорциональна изменению потока магнитной индукции:
где 
– изменение потока за время 
.
Изменение потока же равно:
где 
– изменение магнитной индукции, 
– площадь кольца.
Тогда
При этом сила натяжения проволоки кольца пропорциональна силе Ампера, которая равна:
где 
– длина проводника.
То есть
Здесь 
– производная от магнитной индукции по времени (скорость изменения магнитной индукции). Найдём её:
То есть
то есть изменение происходят по гармоническому закону с частотой 
.
3) 
Сила тока:
Значит, амплитуда протекающего в кольце электрического тока изменяется по гармоническому закону с частотой 
.
4) 
Из прошлого пункта:
При этом мощность за малый промежуток
Средняя мощность равна сумме данных мощностей, то есть конечное значение зависит от 
.
5) 