Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 27 № 2928

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

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

Решение.

1. Во время перемещения движка реостата показания амперметра будут плавно уменьшаться, а вольтметр будет регистрировать напряжение на концах вторичной обмотки. Примечание: для полного ответа не требуется объяснения показаний приборов в крайнем правом положении. (Когда движок придет в крайнее правое положение и движение его прекратится, амперметр будет показывать постоянную силу тока в цепи, а напряжение, измеряемое вольтметром, окажется равным нулю.)

2. При перемещении ползунка вправо сопротивление цепи увеличивается, а сила тока уменьшается в соответствии с законом Ома для полной цепи: I= дробь, числитель — \mathcal E, знаменатель — R плюс r , где R — сопротивление внешней цепи.

Изменение тока, текущего по первичной обмотке трансформатора, вызывает изменение индукции магнитного поля, создаваемого этой обмоткой. Это приводит к изменению магнитного потока через вторичную обмотку трансформатора. В соответствии с законом индукции Фарадея возникает ЭДС индукции \mathcal E = минус дробь, числитель — \Delta \Phi, знаменатель — \Delta t во вторичной обмотке, а, следовательно, напряжение U  на ее концах, регистрируемое вольтметром.

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.2.6 Закон Ома для полной (замкнутой) электрической цепи, 3.4.3 Закон электромагнитной индукции Фарадея