Feladat: 3872. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Csire Gábor ,  Engedy Balázs ,  Gresits Iván ,  Konczer József ,  Kónya Gábor ,  Rácz György ,  Széchenyi Gábor 
Füzet: 2006/október, 442. oldal  PDF file
Témakör(ök): Faraday-féle indukciótörvény, Egyéb áramkörök, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2006/február: 3872. fizika feladat

Közös, zárt vasmagon két sokmenetű tekercs van. Menetszámuk egyenlő, tekercselésük a) azonos, b) ellentétes.
 
 

A hosszú ideje zárt K kapcsolót hirtelen kinyitjuk. Mennyi az egyes ágakban az áramerősség közvetlenül a kapcsoló kinyitása után?

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Megoldás. Ha a kapcsoló régóta be van kapcsolva, akkor a (jó minőségű) tekercseken nem esik feszültség, az áramerősség pedig mindkettőben I=U/R. Ez az áram mindkét tekercsben ugyanakkora (az áramerősséggel arányos) Φ mágneses fluxust eredményez. Ezek ‐ a tekercselések irányától függően ‐ vagy összeadódnak és a zárt vasmagban összesen 2Φ fluxust adnak, vagy kivonódnak, s akkor a vasmag fluxusa nulla lesz.
Amikor a kapcsolót nyitjuk, a jobb oldali tekercs árama és ezzel együtt az általa létrehozott mágneses fluxus is nullára csökken. Másrészt viszont a vasmag teljes mágneses fluxusa nem változhat meg ugrásszerűen (ha ezt tenné, akkor nagyon nagy feszültség indukálódna mindkét tekercsben). A bal oldali tekercs áramának tehát úgy kell megváltoznia, hogy az általa létrehozott mágneses fluxus ugyanakkora legyen, mint amennyi a két tekercsé együtt volt a kapcsoló nyitása előtt. Azonos irányú tekercselés esetén ez 2I, ellentétesen tekercselt menetek esetén pedig nulla áramerősséget jelent.