1274. На рисунке 157 изображена электрическая цепь с проводником в форме пружины. Нижний конец пружины погружен в ртуть. Что происходит с пружиной в электрической цепи после замыкания ключа? Как при этом изменяется сила тока в цепи?

Описание рисунка 157:

На рисунке изображена электрическая цепь, состоящая из источника тока (батареи), ключа, пружины и ртути. Нижний конец пружины погружен в ртуть, замыкая цепь.

Что происходит с пружиной после замыкания ключа:

Когда ключ замыкается, через пружину начинает течь электрический ток. Пружина, будучи проводником, помещена в собственное магнитное поле, которое создаётся протекающим током. Взаимодействие витков пружины между собой, как проводников с током, приводит к возникновению силы, которая:

• Если ток течет во всех витках в одном направлении (что характерно для спирали), то витки будут отталкиваться друг от друга. Пружина будет растягиваться.
• Если рассматривать пружину как проводник, создающий магнитное поле, то сила Ампера будет действовать на каждый виток. В зависимости от направления тока и магнитного поля, это может привести к сжатию или растяжению. В данном случае, это обычно приводит к растяжению пружины.

Как изменяется сила тока в цепи:

При замыкании ключа сила тока в цепи сначала резко возрастает до максимального значения, определяемого сопротивлением цепи (источника, проводов, ртути и пружины). Если пружина растягивается, её длина увеличивается, а значит, увеличивается её сопротивление (при условии, что сечение проводника не меняется). Увеличение сопротивления приведет к некоторому уменьшению силы тока по сравнению с начальным максимальным значением, но ток всё равно будет течь.

Ответ: Пружина растягивается, сила тока в цепи сначала возрастает, а затем может незначительно уменьшиться из-за увеличения сопротивления.