На железный сердечник надеты две катушки. К первой подключен амперметр, ток во второй меняется, согласно приведенному графику. В какие промежутки времени амперметр покажет наличие тока в первой катушке?

Решение:

Наличие тока в первой катушке, к которой подключен амперметр, будет регистрироваться только в том случае, если в этой катушке возникнет ЭДС индукции. ЭДС индукции возникает в проводнике (катушке) при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Магнитный поток во второй катушке создается током \( I \) во второй катушке. Амперметр в первой катушке покажет наличие тока, если во второй катушке происходит изменение тока. Изменение тока во второй катушке приводит к изменению магнитного поля, создаваемого ею, и, следовательно, к изменению магнитного потока через первую катушку.

На графике показано изменение силы тока \( I \) во второй катушке от времени \( t \). Амперметр в первой катушке будет показывать наличие тока, когда ток во второй катушке изменяется, то есть когда график силы тока не является горизонтальной линией (не имеет нулевой производной).

Рассмотрим промежутки времени:

• 0-1 с: Ток изменяется от 2 А до 0 А. Ток изменяется, значит, в первой катушке возникает ЭДС индукции, и амперметр покажет наличие тока.
• 1-2 с: Ток равен 0 А (постоянный). Ток не изменяется, магнитное поле постоянно, ЭДС индукции отсутствует.
• 2-4 с: Ток изменяется от 0 А до 2 А. Ток изменяется, значит, в первой катушке возникает ЭДС индукции, и амперметр покажет наличие тока.
• 4-7 с: Ток изменяется от 2 А до 0 А. Ток изменяется, значит, в первой катушке возникает ЭДС индукции, и амперметр покажет наличие тока.

Таким образом, амперметр покажет наличие тока в первой катушке в промежутки времени 0-1 с, 2-4 с и 4-7 с. Однако, нам нужно выбрать один из предложенных вариантов.

Проверим варианты:

• 1) 0-1 с и 2-4 с — этот вариант охватывает два промежутка, где ток изменяется.
• 2) 0-1 с и 4-7 с — оба промежутка подходят.
• 3) 1-2 с и 4-7 с — в промежутке 1-2 с ток не изменяется.
• 4) 1-2 с и 3-4 с — в промежутке 1-2 с ток не изменяется.

Вариант 1) 0-1 с и 2-4 с включает два промежутка, где ток изменяется. Также ток изменяется в промежутке 4-7 с. Но среди предложенных вариантов, нужно выбрать тот, который содержит промежутки, где ток точно изменяется. Все промежутки, где ток изменяется, — это 0-1 с, 2-4 с, 4-7 с. Вариант 1) охватывает два из этих промежутков.

Ответ: 1) 0-1 си 2-4 с