Задание 14 ЕГЭ по физике · B920BD
Ток при размыкании цепи
Резистор R и катушка индуктивности L с железным сердечником подключены к источнику тока, как показано на схеме. Первоначально ключ К замкнут, показания амперметров A1 и A2 равны, соответственно, I1 = 1 А и I2 = 0,1 А. Что произойдёт с величиной и направлением тока через резистор после размыкания ключа К? Ответ поясните, указав, какие явления и законы Вы использовали для объяснения.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При замкнутом ключе ток через катушку равен показанию амперметра A2: IL=0,1 А.
При размыкании ключа источник тока отключается, но ветви с резистором и катушкой образуют замкнутый контур.
Из-за явления самоиндукции ток в катушке не может измениться скачком. Поэтому непосредственно после размыкания его величина остаётся равной 0,1 А, а направление сохраняется.
Ток, продолжая течь через катушку в первоначальном направлении, замыкается через резистор в обратном направлении. Поэтому ток через резистор сразу после размыкания имеет величину 0,1 А и направлен противоположно первоначальному току I1.
По мере рассеяния энергии магнитного поля катушки на сопротивлении ток в замкнутом контуре уменьшается по величине и постепенно становится равным нулю.
При размыкании ключа источник тока отключается, но ветви с резистором и катушкой образуют замкнутый контур.
Из-за явления самоиндукции ток в катушке не может измениться скачком. Поэтому непосредственно после размыкания его величина остаётся равной 0,1 А, а направление сохраняется.
Ток, продолжая течь через катушку в первоначальном направлении, замыкается через резистор в обратном направлении. Поэтому ток через резистор сразу после размыкания имеет величину 0,1 А и направлен противоположно первоначальному току I1.
По мере рассеяния энергии магнитного поля катушки на сопротивлении ток в замкнутом контуре уменьшается по величине и постепенно становится равным нулю.
Пример ответа
Сразу после размыкания через резистор течёт ток величиной 0,1 А, направленный противоположно первоначальному току. Затем этот ток уменьшается до нуля.
Источник: Открытый банк ФИПИ B920BD
Похожие задания
14От деревянного кольца № 1 отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца № 2 – северный полюс…Правило Ленца для колец · 019E8214Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка…Правило Ленца для катушек · 06314114Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках А и В, несут на себе заряды +q > 0 и –3q…Заряды на бусинках · 07A6C614Два незаряженных стеклянных кубика 1 и 2 сблизили вплотную и поместили в электрическое поле, напряжённость…Поляризация и электростатическая индукция · 08ACE414Плоский воздушный конденсатор ёмкостью С0 состоит из двух металлических пластин, находящихся на расстоянии d0…Изменение параметров конденсатора · 0CDA8314В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, происходят свободные…Колебания в контуре · 18FD53
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.