Вопрос 2.
Расскажите о ходе каждой части опыта. Объясните наблюдаемые явления.
Имеется цепь схема которой:
Замкнём цепь ключом Кл. Лампа Л1 загорится сразу, а Л2 – с опозданием. Причина запаздывания заключается в следующем. При замыкании цепи силы токов I, I1 и I2 начинают расти. Благодаря этому увеличиваются индукции B1 и B2 магнитных полей (создаваемых токами I1 и I2) и магнитные потоки Ф1 и Ф2, пронизывающие соответственно витки реостата и катушки. Получается, что проходящие сквозь реостат и катушку переменные потоки Ф1 и Ф2 создаются не внешними причинами, а благодаря изменению токов в самих этих устройствах.
Согласно явлению электромагнитной индукции, в реостате и в катушке возникают индукционные токи. Они препятствуют увеличению силы тока I1 и I2. Но в катушке К индукционный ток будет значительно больше, чем в реостате Р, так как катушка имеет гораздо большее число витков и сердечник, т. е. обладает большей индуктивностью, чем реостат.
Чем больше сила индукционного тока, тем большее противодействие он оказывает изменению силы тока, созданного источником. Поэтому ток в ветви с катушкой возрастает медленнее, чем в ветви с реостатом, и лампа Л2 загорается с опозданием.
Теперь посмотрим, что будет происходить при размыкании цепи. Для этого неоновую лампу Лн поместим в патрон, а лампу Л1 вывинтим, разомкнув тем самым участок цепи с реостатом.
При замыкании цепи загорится только лампа Л2. Неоновая лампа не включается потому, что напряжение, необходимое для её зажигания, значительно больше напряжения, подаваемого от источника тока.
Теперь разомкнём цепь — лампа накаливания гаснет, зато неоновая даёт яркую кратковременную вспышку. Значит, уменьшение тока при размыкании цепи создаёт настолько мощный индукционный ток, противодействующий уменьшению тока в катушке, что напряжение на ней оказывается достаточным для зажигания лампы.