Номер 5, страница 149 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

11.10. Явление электромагнитной индукции. 11. Электромагнетизм - номер 5, страница 149.

Решение.

Решение 2.

Решение

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, электрический ток в замкнутом проводящем контуре (каким является металлическое кольцо) возникает только тогда, когда изменяется магнитный поток $ \Phi $, пронизывающий этот контур. Величина электродвижущей силы (ЭДС) индукции, вызывающей ток, пропорциональна скорости изменения магнитного потока:

$ \mathcal{E} = - \frac{\Delta\Phi}{\Delta t} $

Если магнитный поток не изменяется ($ \Delta\Phi = 0 $), то ЭДС индукции равна нулю, и ток в кольце отсутствует. Проанализируем каждый из указанных промежутков времени.

В течение первых двух секунд (интервал от 0 с до 2 с): магнит вдвигают в кольцо. При движении магнита относительно кольца изменяется число линий магнитной индукции, проходящих через площадь кольца. Это означает, что магнитный поток через кольцо изменяется ($ \Delta\Phi \neq 0 $). Следовательно, в этом промежутке времени в кольце течёт индукционный ток.

В течение следующих двух секунд (интервал от 2 с до 4 с): магнит оставляют неподвижным внутри кольца. Поскольку взаимное расположение магнита и кольца не меняется, магнитный поток, пронизывающий кольцо, остаётся постоянным ($ \Delta\Phi = 0 $). В этом случае ЭДС индукции не возникает, и ток в кольце не течёт.

В течение последующих двух секунд (интервал от 4 с до 6 с): магнит вынимают из кольца. Снова происходит движение магнита относительно кольца, что ведёт к изменению магнитного потока ($ \Delta\Phi \neq 0 $). Поэтому в данный промежуток времени в кольце опять возникает и течёт индукционный ток.

Ответ: ток в катушке течёт в промежутки времени, когда магнит движется относительно кольца, то есть в течение первых двух секунд (от 0 с до 2 с) и в течение последующих двух секунд (от 4 с до 6 с).