Как в трансформаторе

Сложная
Электричество и магнетизм
Источник:
Московская олимпиада школьников по физике, Заключительный этап, 2023, 11 класс, Второй тур

Катушка намотана проводом пренебрежимо малого сопротивления на тороидальный сердечник с большой магнитной проницаемостью, так что при протекании тока по виткам катушки рассеяния магнитного потока не происходит. К витку в середине катушки присоединён провод, и собрана цепь, показанная на рисунке слева. Напряжение на выводах идеального генератора меняется по гармоническому закону, амплитуда напряжения не зависит от подключаемой нагрузки. Идеальные амперметры переменного тока и показывают токи и .

Рисунок к задаче

Что показывает идеальный амперметр переменного тока в цепи на рисунке справа, если эта цепь составлена из тех же элементов, что и цепь на рисунке слева?

Ответ.

Рисунок к решению

1

Верный ответ оценивается полным баллом при любом способе решения.

9
2

Если полученный неверный ответ является следствием только вычислительных ошибок (при этом физически всё сделано верно), то выставляется 7 баллов за всю задачу.

7
3

Если считается, что амперметры показывают не действующее значение, а амплитудное, оценка не снижается.

0
4

Получено верное выражение для тока .

2
5

Указывается в той или иной форме, что магнитный поток через любую из частей катушки создаётся токами в обоих частях.

1
6

Записаны верные уравнения для определения токов, как в решении, или аналогичные.

2
7

Получено верное выражение для тока .

2
8

Если получено неверное выражение для тока только вследствие вычислительных ошибок, то 1 балл за этот пункт.

1
Максимум: 9

Похожие задачи

Треугольник-звезда

(7 баллов) Черников Ю. А. Известно, что любая схема, с тремя выводными контактами, состоящая из идеальных источников напряжения и резисторов, может быть представлена в виде звезды или треугольника, в ветвях которых стоят идеальные источники питания и сопротивления. Пусть в схеме на рис. 1 известны с
Сложная
Электричество и магнетизм

Явления при размыкании

В цепях с большой индуктивной нагрузкой ключ часто шунтируют конденсатором (подключают его параллельно ключу), подобно тому как это схематично показано на рисунке ниже. Предлагается рассмотреть две цепи, собранные по схеме, показанной на рисунке: в первой ключ зашунтирован, а во второй - нет. В обеи
Сложная
Электричество и магнетизм

Нелинейный шнур

Графики зависимостей F(Δ L) и W(Δ L) упругой силы и энергии деформации нелинейного резинового шнура от его удлинения Δ L изображены на рисунке, представленном ниже. Зависимости F(Δ L) соответствует чёрная линия увеличенной толщины, при этом значения считываются с левой шкалы. Зависимости W(Δ L) соот
Сложная
Электричество и магнетизм

Разности

Две одинаковые плоские диэлектрические пластины, заряженные равномерно по поверхности с плотностью σ и -σ, располагаются параллельно друг другу на небольшом расстоянии h (см. рисунок). Каждая пластина имеет форму ромба с острым углом α (dfrac{π}{6}≤α≤dfrac{π}{3}) и длиной стороны a (agg h). Любая в
Сложная
Электричество и магнетизм