Качественная задача №41

На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра.

PIC

В начальный момент времени ползунок реостата установлен в крайнем правом положении и неподвижен. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата влево. ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с ℰ.

Сопротивление реостата находится по формуле:

    ρl R = S,

где ρ  – удельное сопротивление, l  – длина реостата, включенного в цепь (количество витков), S  – площадь поперечного сечения.
При перемещении реостата влево количество витков, включенных в цепь уменьшается, значит, сопротивление реостата уменьшается.
Силу тока в контуре можно найти по закону Ома для полной цепи:

     ℰ I = R-+-r,

где r  – внутреннее сопротивление источника.
Так как сопротивление реостата уменьшается, то сила тока увеличивается, значит, показания амперметра плавно увеличиваются.
Увеличение тока, текущего по первичной обмотке вызовет увеличение магнитного потока в первичной обмотке, что приводит к изменению магнитного потока во вторичной обмотке. По закону Фарадея возникает ЭДС индукции

      Δ Ф ξi = − Δt-

во вторичной обмотке, следовательно, вольтметр будет фиксировать ЭДС индукции.
Когда движок реостата придет в левое крайнее положение, сила тока перестанет меняться, и показания амперметра станут постоянными, при этом магнитный поток через первичную обмотку станет тоже постоянен, значит, ЭДС индукции не будет возникать во вторичной обмотке и показания вольтметра станут равными нулю.

Оцените статью
Я решу все!