2017-01-08
По прямолинейному рельсовому пути, изолированному от земли, равномерно идет поезд. В каком-то месте оба рельса замкнуты на гальванометр (рис.). Будут ли изменяться показания гальванометра в зависимости от того, приближается поезд к гальванометру или удаляется от него (для определенности считать, что в обоих случаях поезд находится по одну сторону от гальванометра)?
Решение:
Показания гальванометра определяются э.д.с. индукции, возникающей в замкнутом контуре, образованном отрезками рельсов и замыкающими эти отрезки с одной стороны цепью гальванометра, а с другой осью ближайшей к гальванометру пары колес поезда (см. рис.); э. д. с. индукции возникает вследствие того, что рассмотренный контур пронизывается вертикальной составляющей напряженности магнитного поля Земли, а при движении поезда площадь контура изменяется, в результате чего изменяется магнитный поток, пронизывающий контур. При равномерном движении поезда скорость изменения площади контура, т. е. скорость изменения магнитного потока, постоянна, а значит, постоянна и э.д.с. Но в случае, когда поезд приближается к гальванометру, площадь контура и магнитный поток уменьшаются, а когда поезд удаляется от гальванометра, то площадь контура и магнитный поток возрастают. Вследствие этого в двух рассматриваемых случаях гальванометр будет давать одинаковые по модулю, но противоположные по направлению отклонения.