Катушка, обладающая индуктивностью L, соединена последовательно с источником постоянного тока с ЭДС
и резисторами R1 и R2, имеющими одинаковое сопротивление R1 = R2 = R, как показано на рисунке. В начальный момент ключ в цепи разомкнут. Как изменятся сила тока в цепи и напряжение на участке цепи, содержащем резистор R1, после замыкания ключа? Ответ поясните, опираясь на законы электродинамики. Внутренним сопротивлением источника тока и сопротивлением катушки пренебречь.
1. Сила тока определяется законом Ома для полной цепи: где I — сила тока в цепи,
— сопротивление цепи, а
— ЭДС самоиндукции, возникающая только при изменении силы тока и препятствующая его изменению согласно правилу Ленца.
2. До замыкания ключа сила тока через амперметр определяется законом Ома для замкнутой цепи:
3. При замыкании ключа сопротивление цепи скачком уменьшается в 2 раза, но ЭДС самоиндукции препятствует изменению силы тока через катушку. Поэтому сила тока через катушку при замыкании ключа не претерпевает скачка.
4. Постепенно ЭДС самоиндукции уменьшается до нуля, а сила тока через катушку плавно возрастает до стационарного значения: в 2 раза большего, чем начальное.
5. По закону Ома для участка цепи увеличение тока через резистор R1 приведет к увеличению напряжения на нем.

