Номер 3, страница 188 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

3. Возникнут ли ЭДС индукции и индукционный ток, если:

а) вдвигать магнит в покоящийся замкнутый контур;

б) вдвигать замкнутый контур на неподвижный магнит?

Что изменится, если контур будет разомкнутым?

а) Согласно явлению электромагнитной индукции, при любом изменении магнитного потока $ \Phi_B $, пронизывающего замкнутый проводящий контур, в этом контуре возникает электродвижущая сила (ЭДС) индукции. Величина ЭДС определяется законом Фарадея: $ \mathcal{E} = - \frac{d\Phi_B}{dt} $. Когда магнит вдвигается в покоящийся контур, магнитный поток через площадь контура изменяется (увеличивается). Следовательно, производная потока по времени не равна нулю ($ \frac{d\Phi_B}{dt} \neq 0 $), и в контуре возникает ЭДС индукции. Поскольку контур замкнут, он обладает конечным сопротивлением $ R $. Возникшая ЭДС индукции вызывает появление индукционного тока, сила которого определяется по закону Ома для полной цепи: $ I = \frac{\mathcal{E}}{R} $.

Ответ: Да, возникнут и ЭДС индукции, и индукционный ток.

б) Явление электромагнитной индукции зависит только от относительного движения магнита и контура, а не от того, какой из объектов движется, а какой покоится. Вдвигание замкнутого контура на неподвижный магнит с точки зрения изменения магнитного потока через контур эквивалентно вдвиганию магнита в неподвижный контур. В обоих случаях происходит изменение магнитного потока, пронизывающего контур. Поэтому, как и в предыдущем пункте, изменение магнитного потока $ \Phi_B $ приведет к возникновению ЭДС индукции $ \mathcal{E} $ в контуре, и, поскольку контур замкнут, по нему потечет индукционный ток $ I $.

Ответ: Да, возникнут и ЭДС индукции, и индукционный ток.

Если контур будет разомкнутым, то изменение магнитного потока при относительном движении магнита и контура по-прежнему будет создавать ЭДС индукции в проводнике в соответствии с законом Фарадея. Эта ЭДС будет проявляться как разность потенциалов на концах разомкнутого проводника. Однако макроскопический индукционный ток протекать по контуру не будет, так как для его существования необходима замкнутая электрическая цепь. Разомкнутый контур имеет практически бесконечное сопротивление ($ R \to \infty $), и согласно закону Ома ($ I = \frac{\mathcal{E}}{R} $), сила тока будет стремиться к нулю.

Ответ: Если контур будет разомкнутым, ЭДС индукции возникнет, но индукционный ток протекать не будет.