дано:
Сопротивления резисторов равны.
В момент t = 0 ключ замыкается.
График зависимости показания амперметра от времени изображён на рисунке (не предоставлен, но предполагаем, что он показывает плавное увеличение тока от I0 до I1).
найти:
а) Причину плавного увеличения силы тока от постоянного значения I0 до I1.
б) Силу тока I1 при пренебрежении внутренним сопротивлением источника.
решение:
а) При замыкании ключа в электрической цепи начинает протекать ток. В начальный момент (t = 0) в цепи присутствует только конденсатор или индуктивность (в зависимости от схемы). Если в цепи есть индуктивность, то первичный ток будет равен I0, так как индуктивность противодействует изменению тока, и напряжение на индуктивности будет уравновешивать ЭДС источника до достижения значения I1. С течением времени магнитный поток в катушке изменяется и, следовательно, ток в цепи постепенно возрастает, пока не достигнет стационарного значения I1.
б) Для расчета силы тока I1 используем закон Ома. Поскольку внутренняя сопротивление источника тока можно пренебречь, сила тока в стационарном состоянии определяется следующим образом:
I1 = E / R_total,
где E - ЭДС источника, R_total - общее сопротивление в цепи. Предположим, что в цепи два одинаковых резистора R, тогда:
R_total = R1 + R2 = 2R.
Следуя формуле, получаем:
I1 = E / (2R).
Если известны значения ЭДС источника E и сопротивлений резисторов R, можно подставить их для нахождения I1. В данном случае без конкретных значений E и R не можем дать числового ответа.
ответ:
а) Сила тока плавно увеличивается от I0 до I1 из-за инерции индуктивности, которая препятствует мгновенному изменению тока в цепи.
б) Сила тока I1 равна E / (2R), где E - ЭДС источника, а R - сопротивление одного резистора.