2019-11-25
На оси постоянного магнита, расположенного вертикально, на некотором расстоянии от него находится легкое проволочное кольцо, плоскость которого перпендикулярна оси магнита. В некоторый момент времени кольцо начинает падать так, что плоскость его остается во время падения горизонтальной. Какая разница будет в поведении кольца с конечным сопротивлением и кольца из сверхпроводника? В начальный момент ток в кольце отсутствует.
Решение:
Если кольцо сверхпроводящее, то при его движении ток в кольце будет нарастать так, чтобы общий поток магнитной индукции через кольцо не менялся. В какой-то момент времени cилa, действующая на кольцо со стороны магнита, уравновесит вес кольца, во поскольку кольцо будет иметь в этот момент какую-то скорость, то оно проскочит положение равновесия и будет двигаться дальше до тех пор, пока возросшая сила взаимодействия с магнитом ие обратит его скорость в нуль и не заставит двигаться назад. Прн этом при прохождении через положение равновесия кольцо будет иметь скорость, направленную вверх. Кольцо опять пройдет через положение равновесия и т. д. Так как при прохождении по сверхпроводнику тока тепло не выделяется, то возникнут незатухающие колебания относительно положения равновесия.
Если кольцо несверхпроводящее, то величина тока будет определяться э.д.с, в данный момент, т. е. скоростью движения. Она будет обращаться в нуль - при обращении скорости в нуль. Поэтому в этом случае кольцо будет падать, но не свободно, а как если бы оно двигалось в вязкой жидкости.