Номер 2, страница 149 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

11. Электромагнетизм. 11.10. Явление электромагнитной индукции - номер 2, страница 149.

Решение.

Решение 2.

Открытие явления электромагнитной индукции, сделанное Майклом Фарадеем в 1831 году, стало одним из величайших прорывов в истории науки и техники и имело колоссальное значение для развития цивилизации. Это явление заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Закон Фарадея математически описывает это явление: $ \mathcal{E} = - \frac{d\Phi_B}{dt} $, где $ \mathcal{E} $ — электродвижущая сила (ЭДС), а $ \frac{d\Phi_B}{dt} $ — скорость изменения магнитного потока.

Ключевое значение открытия заключается в следующем:

Во-первых, и это самое главное, на основе электромагнитной индукции стало возможным преобразование механической энергии в электрическую. Это привело к созданию электрогенераторов, которые являются сердцем всех электростанций (гидро-, тепловых, атомных). Возможность генерировать электричество в промышленных масштабах привела к электрификации, то есть массовому внедрению электричества в промышленность, транспорт и быт, что стало фундаментом второй промышленной революции.

Во-вторых, открытие позволило создать трансформаторы. Эти устройства, работающие на принципе взаимной индукции, необходимы для изменения напряжения переменного тока. Возможность повышать напряжение для передачи электроэнергии на большие расстояния и понижать его для конечных потребителей сделала возможным создание современных глобальных и региональных энергосистем.

В-третьих, это открытие дало толчок к развитию электродвигателей, в частности, самых распространенных и надежных из них — асинхронных (индукционных) двигателей, которые приводят в движение всё: от бытовой техники до станков на заводах.

В-четвертых, открытие Фарадея имело огромное теоретическое значение. Оно установило фундаментальную связь между электрическими и магнитными явлениями, показав, что переменное магнитное поле порождает электрическое поле. Этот факт стал одним из столпов, на которых Джеймс Клерк Максвелл построил свою знаменитую систему уравнений, описывающую все электромагнитные явления и предсказавшую существование электромагнитных волн. Это заложило основы для развития радиотехники, беспроводной связи и всей современной физики.

Наконец, принцип электромагнитной индукции лежит в основе работы множества современных приборов и технологий: индукционных варочных панелей, металлоискателей, беспроводных зарядных устройств, динамических микрофонов, жестких дисков и многих других.

Ответ: Открытие явления электромагнитной индукции имело фундаментальное значение, так как оно позволило преобразовывать механическую энергию в электрическую, что привело к созданию электрогенераторов и всей современной системы производства и распределения электроэнергии. На этом принципе основана работа трансформаторов, индукционных двигателей и множества других устройств, что кардинально изменило промышленность, транспорт, связь и быт человека, а также стало ключевым шагом в создании единой теории электромагнетизма.