Номер 4, страница 338 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

4. Сформулируйте закон Фарадея.

4. Закон электромагнитной индукции Фарадея утверждает, что электродвижущая сила (ЭДС), индуцируемая в любом замкнутом контуре, равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур, взятой с обратным знаком.

Это один из фундаментальных законов электромагнетизма, который описывает явление возникновения электрического тока в проводящем контуре при изменении пронизывающего его магнитного поля.

Математическая формулировка закона Фарадея выглядит следующим образом:

$ \mathcal{E}_{i} = - \frac{d\Phi}{dt} $

В этой формуле:

• $ \mathcal{E}_{i} $ — это ЭДС индукции (измеряется в Вольтах, В), которая представляет собой работу сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура.

• $ \Phi $ — это магнитный поток через поверхность, натянутую на контур (измеряется в Веберах, Вб). Магнитный поток определяется как $ \Phi = \int_{S} \vec{B} \cdot d\vec{S} $, где $ \vec{B} $ — вектор магнитной индукции, а $ d\vec{S} $ — элементарный вектор площади.

• $ \frac{d\Phi}{dt} $ — это производная магнитного потока по времени, которая характеризует скорость его изменения.

Знак «минус» в формуле является математическим выражением правила Ленца. Согласно этому правилу, индукционный ток, возникающий в контуре, всегда направлен так, чтобы своим собственным магнитным полем противодействовать тому изменению магнитного потока, которое его породило.

Если контур состоит не из одного, а из $\text{N}$ одинаковых витков (например, катушка), то полная ЭДС индукции в катушке равна сумме ЭДС в каждом витке:

$ \mathcal{E}_{i} = -N \frac{d\Phi}{dt} $

Ответ: Закон Фарадея гласит, что ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Математически это выражается формулой $ \mathcal{E}_{i} = - \frac{d\Phi}{dt} $.