Απάντηση

Η απάντηση είναι η (δ): Το ρεύμα θα μειωθεί κατά την είσοδο του πυρήνα και κατόπιν θα επιστρέψει στην αρχική τιμή. Αυτό μπορεί να φανεί στο video, κάνοντας Click στην παρακάτω φωτογραφία:

Όταν ο σιδερένιος πυρήνας ωθείται μέσα στο πηνίο, μαγνητίζεται, σχηματίζοντας ένα ραβδόμορφο μαγνήτη. Καθώς η μαγνητισμένη ράβδος κινείται μέσα στο πηνίο, δημιουργεί επαγωγικό ρεύμα αντίθετης κατεύθυνσης με το αρχικό, ώστε να αντιτίθεται στην κίνηση του πυρήνα, σύμφωνα με το κανόνα του Lenz. Αυτό το ρεύμα αθροίζεται με το αρχικό, με αποτέλεσμα το συνολικό ρεύμα να μειώνεται κατά την διάρκεια εισόδου του σιδηρού πυρήνα, όπως φαίνεται και στην ένδειξη του αμπερομέτρου.

Ένας εναλλακτικός τρόπος να δούμε το φαινόμενο αυτό σχετίζεται με τη διατήρηση της ενέργειας. Όταν ο μαγνητισμένος πυρήνας ωθείται μέσα στο πηνίο, επιπρόσθετη ενέργεια αποθηκεύεται στο μαγνητικό πεδίο. Το ρεύμα μειώνεται, διατηρώντας προσωρινά την ποσότητα ενέργειας στο μαγνητικό πεδίο. Επειδή το ρεύμα τελικά καθορίζεται από την αντίσταση της περιέλιξης, αυτό γρήγορα αυξάνεται, αυξάνοντας την ποσότητα ενέργειας που αποθηκεύτηκε στο μαγνητικό πεδίο.

Συμπερασματικά: Για να διατηρηθεί η ενέργεια στο μαγνητικό πεδίο, καθώς ο σιδηροπυρήνας εισέρχεται, το ρεύμα πρέπει να μειωθεί. Βλέποντάς το εναλλακτικά, καθώς ο πυρήνας εισέρχεται, το αυξητικά μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο στο σωληνοειδές, επάγει ρεύμα διαφορετικής κατεύθυνσης από το αρχικό σύμφωνα με τον κανόνα του Lenz. Άρα το ρεύμα μειώνεται, αλλά γρήγορα επιστρέφει στην αρχική τιμή λόγω της αντίστασης του σωληνοειδούς.

Η. Γαβρίλης

Πηγή:

http://lecdem.physics.umd.edu/images/ArchivedWebsite/outreach/QOTW/arch15/a281.htm

https://opentextbc.ca/universityphysicsv2openstax/chapter/energy-in-a-magnetic-field/