Задание №21 — Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток

Решение:

1) Когда через катушку А проходит электрический ток, вокруг неё формируется магнитное поле. Железный сердечник концентрирует это поле, создавая в системе магнитный поток Ф₁. Таким образом, катушка А с сердечником начинает работать как электромагнит. Учитывая полярность источника питания и применяя правило буравчика, можно определить, что северный полюс данного электромагнита будет расположен у левого края катушки А (как показано на схеме).

2) Если сдвинуть ползунок реостата в левую сторону, то число рабочих витков его обмотки сократится. Это вызовет падение общего сопротивления внешней цепи R $\left(R_{0} = \rho \frac{l}{S}\right) ,$, что, согласно закону Ома $\left(I = \frac{\epsilon}{r + R}\right)$, приведет к увеличению силы тока в цепи.

3) Поскольку сила тока в катушке А растёт, усиливается и генерируемый ею магнитный поток, проходящий в том числе через витки катушки Б.

4) Из-за изменения магнитного потока, пронизывающего катушку Б, которая соединена с амперметром, в ней, согласно закону электромагнитной индукции $\left(\epsilon_{и н д} = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}\right)$, возникает индукционный ток. Направление этого тока определяется правилом Ленца: он будет течь так (через измерительный прибор — от левой клеммы к правой), чтобы создаваемое им магнитное поле препятствовало росту внешнего магнитного потока в катушке Б.

Ответ: при смещении ползунка реостата влево через амперметр будет идти ток, направленный вправо

Источник: ФИПИ