Задание 330A52: Электродинамика

Открытый банк ФИПИ · условие и решение задания

Открыть решение ↓ Ошибка или пожелание
Дайте развернутый ответ.

Электрическая цепь состоит из двух лампочек, двух диодов и витка провода, соединённых, как показано на рисунке. (Диод пропускает ток только в одном направлении, как показано в верхней части рисунка.) Какая из лампочек загорится, если к витку приближать северный полюс магнита? Ответ объясните, указав, какие явления и закономерности Вы использовали при объяснении.


 

i
СВОЙСТВА ЗАДАНИЯ
КЭС:
3 Электродинамика
Тип ответа:Развернутый ответ
Номер: 330A52
НЕ РЕШЕНО Изменить статус

Решение задания 330A52

Ответ: загорится лампочка 2

1. Система отсчёта связана с неподвижным витком. Магнит находится справа, его северный полюс обращён к витку. Поле магнита в области витка направлено влево, от северного полюса. Выберем положительное направление нормали к витку влево. При приближении магнита модуль потока через виток увеличивается. По закону Фарадея в замкнутой электрической цепи возникает ЭДС индукции и ток.
2. Направление определяем правилом Ленца: магнитное поле индукционного тока противодействует изменению потока, а не обязательно исходному полю. Чтобы противодействовать растущему потоку влево, поле витка должно быть направлено вправо. Ближний торец становится северным и отталкивает приближающийся северный полюс.
3. По правилу правого винта, если смотреть на виток со стороны магнита, ток идёт против часовой стрелки. Прослеживая непрерывный провод исходной схемы, получаем ток в ветви ламп от Б к A, то есть снизу вверх. Подстановка этого направления в указанное на рисунке правило пропускания диода: правый диод пропускает ток вверх, левый закрыт. Поэтому ток течёт через лампу 2, а вторая лампа не горит.
4. Проверка. При обращении движения магнита знак изменения потока меняется, значит меняется и направление тока: должна загореться другая лампа. Если магнит неподвижен, поток постоянен, индукционной ЭДС нет и после затухания переходных токов лампы не горят. Механическое перемещение витка не рассматривается, поэтому проекции механических сил здесь не нужны.

Ответ: загорится лампочка 2.

Электродинамика: схема решения задания 330A52
Обозначения: Изменение потока: Поле магнита через виток направлено влево: Магнит приближается: поток увеличивается. Правило Ленца: Индукционное поле вправо: Ток в ветвях от Б к A. Диод выбирает ветвь: Открыт правый диод: Горит лампа 2.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании 330A52.

Сообщение увидит только команда сайта: на странице оно не публикуется.

Комментарии к решению

Комментарии видны всем посетителям сайта.

Комментариев пока нет. Будьте первым.

Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь.