Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4091
2017-09-30 
Опишите движение сверхпроводящих колец (см. задачу 4090), если в начальный момент токи в кольцах различны по величине.
Решение:
Будем для определенности считать, что начальная сила тока в первом кольце больше: $I_{01} > I_{02}$. Кольца притягиваются и сближаются. В соответствии с условием $\Phi = const$ токи в них уменьшаются. В некоторый момент $t_{1}$ сила тока во втором кольце обращается в нуль. Однако еще до этого (в некоторый момент $t_{0}$) магнитный поток через первое кольцо, создаваемый током $I_{2}$, начнет уменьшаться, несмотря на сближение колец. Поэтому, начиная с момента $t_{0}$, ток $I_{1}$ начнет возрастать. К моменту $t_{1}$ ток $I_{1}$ достигает начальной величины $I_{01}$ (иначе не выполнялось бы условие $\Phi = const$ для первого кольца). И хотя в момент $t_{1}$ сила магнитного взаимодействия обращается в нуль, кольца продолжают сближаться по инерции; ток $I_{2}$ меняет направление на противоположное, в результате чего кольца теперь отталкиваются и их сближение замедляется. Отталкивание станет настолько велико, что не позволит кольцам сблизиться вплотную: ведь тогда магнитные потоки через них сравнялись, бы, что противоречило бы условию $\Phi = const$ (напомним, что начальные значения магнитных потоков различны). После сближения на .минимальное расстояние кольца начинают удаляться, затем опять сближаются. Возникнут затухающие колебания (затухание обусловлено потерями энергии на трение и электромагнитное излучение). В положении равновесия ток во втором кольце отсутствует, но пронизывающий кольцо магнитный поток остался тем же: этот поток обусловлен теперь полем тока, текущего в приблизившемся первом кольце.
Опишите движение сверхпроводящих колец (см. задачу 4090), если в начальный момент токи в кольцах различны по величине.
Решение:
Будем для определенности считать, что начальная сила тока в первом кольце больше: $I_{01} > I_{02}$. Кольца притягиваются и сближаются. В соответствии с условием $\Phi = const$ токи в них уменьшаются. В некоторый момент $t_{1}$ сила тока во втором кольце обращается в нуль. Однако еще до этого (в некоторый момент $t_{0}$) магнитный поток через первое кольцо, создаваемый током $I_{2}$, начнет уменьшаться, несмотря на сближение колец. Поэтому, начиная с момента $t_{0}$, ток $I_{1}$ начнет возрастать. К моменту $t_{1}$ ток $I_{1}$ достигает начальной величины $I_{01}$ (иначе не выполнялось бы условие $\Phi = const$ для первого кольца). И хотя в момент $t_{1}$ сила магнитного взаимодействия обращается в нуль, кольца продолжают сближаться по инерции; ток $I_{2}$ меняет направление на противоположное, в результате чего кольца теперь отталкиваются и их сближение замедляется. Отталкивание станет настолько велико, что не позволит кольцам сблизиться вплотную: ведь тогда магнитные потоки через них сравнялись, бы, что противоречило бы условию $\Phi = const$ (напомним, что начальные значения магнитных потоков различны). После сближения на .минимальное расстояние кольца начинают удаляться, затем опять сближаются. Возникнут затухающие колебания (затухание обусловлено потерями энергии на трение и электромагнитное излучение). В положении равновесия ток во втором кольце отсутствует, но пронизывающий кольцо магнитный поток остался тем же: этот поток обусловлен теперь полем тока, текущего в приблизившемся первом кольце.
