Задание F6CC25: 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. Положительный полюс источника справа. Ток выходит из него, проходит левую часть реостата до ползунка и входит в правый вывод катушки А. При движении ползунка влево рабочая длина и R уменьшаются. Закон Ома для установившегося тока:
I_A = ℰr + R + R₀,
где R₀ — сопротивление катушки и проводов. Подстановка меньшего R показывает рост тока; самоиндукция препятствует скачку.
2. По направлению намотки оригинала и правилу правой руки поле катушки А направлено вдоль сердечника вправо. Растущий ток создаёт увеличивающийся правый поток через катушку Б.
3. По закону Фарадея возникает ЭДС
ℰ_и = −N_БΔΦΔt.
По правилу Ленца ток Б противодействует увеличению потока вправо и создаёт поле влево. Намотки на рисунке имеют разные направления. Правило правой руки для катушки Б даёт ток вниз по её левому выводу, затем через амперметр слева направо и вверх по правому выводу.
4. Проверка. Этот ток создаёт поле Б влево, противоположное приращению поля А вправо. Обратный ток усиливал бы приращение, нарушая правило Ленца. После остановки ползунка индукционный ток затухает до установления постоянного потока. Ответ относится к процессу передвижения ползунка, а не к окончательному состоянию.

Ответ: через амперметр ток течёт слева направо.