Задание C12FB3: Электромагнитная индукция

Модель: элементы цепи сосредоточенные, провода идеальные; систему отсчёта связываем с неподвижной цепью. Механическое движение отсутствует, поэтому оси и проекции механических сил здесь не нужны. Положительные направления тока и напряжения выбираем согласованно; если полярность не задана, искомые заряд и напряжение понимаем по модулю.
1. Катушки электрически изолированы, но связаны магнитным потоком через сердечник. При плавном уменьшении сопротивления R первичной цепи ток возрастает. В квазистационарном приближении
I = ℰR + r + R₀,
где R₀ — неизменные активные сопротивления остальных элементов. Подстановка меньшего R уменьшает знаменатель: показание амперметра растёт. Самоиндукция препятствует изменению и делает его плавным, но не меняет направление роста при медленном регулировании.
2. Рост тока увеличивает магнитное поле и поток через витки второго мотка. Закон Фарадея:
ℰ_и = −NΔΦΔt,
где N — число витков. Пока поток изменяется, во второй замкнутой цепи есть индукционный ток, стрелка гальванометра отклоняется от нуля. По правилу Ленца его поле противодействует росту потока.
3. Нельзя утверждать, что отклонение обязательно непрерывно растёт: оно зависит от скорости изменения потока, а закон движения реостата не задан. После остановки ползунка и завершения переходного процесса первичный ток постоянен, ΔΦ = 0, гальванометр возвращается к нулю. Амперметр остаётся на новом большем значении.
4. Проверка. Постоянное поле само по себе не создаёт индукционной ЭДС. Подстановка ΔΦ = 0 в закон Фарадея даёт нулевой вторичный ток в установившемся режиме.

Ответ: амперметр показывает возрастающий ток; гальванометр отклоняется во время изменения тока.