Номер 1786, страница 209 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

9 класс. Электромагнитное поле и электромагнитные волны. 63. Магнитное поле. Действие магнитного поля на проводник с током и на движущиеся заряженные частицы. Индукция магнитного поля - номер 1786, страница 209.

Решение.

Что происходит с пружиной в электрической цепи после замыкания ключа?

После замыкания ключа электрическая цепь становится замкнутой, и по ней начинает течь ток. Ток проходит от источника через ключ, затем через ртуть и по виткам пружины. Пружина, по которой течет ток, ведет себя как соленоид, создавая вокруг себя магнитное поле.

Витки пружины можно рассматривать как параллельные круговые проводники. Поскольку ток в соседних витках течет в одном и том же направлении, между ними возникают силы взаимного притяжения (согласно закону Ампера). Эти силы заставляют пружину сжиматься.

Когда пружина сожмется на достаточную величину, ее нижний конец выйдет из ртути. В этот момент электрическая цепь разомкнется, и ток в ней прекратится. Магнитное поле, создаваемое током, исчезнет, а вместе с ним и силы притяжения между витками.

Под действием силы упругости пружина начнет разжиматься и вернется в свое первоначальное состояние. Ее нижний конец снова коснется ртути, и цепь замкнется. Весь процесс начнется заново. Таким образом, пружина будет совершать непрерывные колебательные движения (сжиматься и разжиматься), пока ключ замкнут.

Ответ: После замыкания ключа пружина начнет совершать колебания: она будет периодически сжиматься и разжиматься.

Как при этом изменяется сила тока в цепи?

Поскольку пружина совершает колебания, размыкая и замыкая цепь, сила тока в цепи не будет постоянной. Она будет изменяться периодически.

В те моменты времени, когда конец пружины погружен в ртуть, цепь замкнута. В цепи течет ток, значение которого определяется напряжением источника и общим сопротивлением цепи по закону Ома $I = U/R$.

Когда пружина сжимается и ее конец выходит из ртути, цепь размыкается. Сопротивление цепи становится практически бесконечным, и сила тока мгновенно падает до нуля.

Затем пружина разжимается, контакт восстанавливается, и ток снова появляется в цепи. Таким образом, сила тока будет периодически изменяться от некоторого максимального значения до нуля и обратно. Этот процесс будет продолжаться, пока ключ замкнут.

Ответ: Сила тока в цепи будет периодически прерываться, то есть она будет изменяться от некоторого максимального значения (когда цепь замкнута) до нуля (когда цепь разомкнута).