Номер 3, страница 149 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

11.10. Явление электромагнитной индукции. 11. Электромагнетизм - номер 3, страница 149.

Решение.

Решение 2.

Решение

Описанное в задаче явление называется электромагнитной индукцией. Оно заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, который пронизывает этот контур.

Когда постоянный магнит движется относительно катушки, магнитное поле, создаваемое этим магнитом, в точках, где расположена катушка, изменяется с течением времени. Это приводит к изменению магнитного потока ($ \Phi $) через поверхность, ограниченную витками катушки.

Согласно фундаментальному закону электромагнитной индукции Фарадея, изменяющееся во времени магнитное поле ($ \vec{B} $) порождает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле ($ \vec{E} $). Особенностью этого поля является то, что его силовые линии (линии напряженности) замкнуты, в отличие от электростатического поля, создаваемого неподвижными зарядами, у которого силовые линии начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных.

Именно это индуцированное вихревое электрическое поле действует на свободные электроны в материале проводника катушки. Сила, которая заставляет электроны двигаться упорядоченно, создавая электрический ток, — это электрическая сила со стороны этого поля. Она выражается формулой $ \vec{F} = q \cdot \vec{E} $, где $ q $ — заряд электрона (отрицательный), а $ \vec{E} $ — напряженность индуцированного вихревого электрического поля.

Таким образом, упорядоченное движение электронов, которое микроамперметр регистрирует как индукционный ток, вызвано силой, действующей на них со стороны вихревого электрического поля.

Ответ:

Электроны приводит в движение электрическая сила, действующая на них со стороны вихревого электрического поля. Это поле возникает в пространстве из-за изменения во времени магнитного поля, создаваемого движущимся магнитом.