Номер 2, страница 207 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

2. При каком условии в замкнутом проводящем контуре возникает индукционный ток?

Индукционный ток в замкнутом проводящем контуре возникает при условии, что изменяется магнитный поток, пронизывающий поверхность, ограниченную этим контуром. Это явление называется электромагнитной индукцией.

Магнитный поток ($ \Phi $) — это физическая величина, которая характеризует количество линий магнитной индукции, проходящих через определенную площадь. Для однородного магнитного поля и плоского контура магнитный поток вычисляется по формуле:
$ \Phi = B \cdot S \cdot \cos(\alpha) $
где $ B $ — модуль вектора магнитной индукции (величина магнитного поля), $ S $ — площадь контура, а $ \alpha $ — угол между направлением магнитного поля и нормалью (перпендикуляром) к плоскости контура.

Изменение магнитного потока ($ \Delta\Phi \neq 0 $) может происходить в результате одного из следующих процессов или их комбинации:

1. Изменение величины магнитной индукции $ B $ со временем. Например, если приближать или удалять постоянный магнит от контура, либо изменять силу тока в электромагните, создающем поле.

2. Изменение площади $ S $ контура, охватываемой магнитным полем. Например, при растяжении, сжатии или любой другой деформации контура.

3. Изменение ориентации контура относительно линий магнитной индукции, то есть изменение угла $ \alpha $. Например, при вращении контура в постоянном магнитном поле.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, при любом изменении магнитного потока в контуре возникает электродвижущая сила (ЭДС) индукции $ \mathcal{E}_i $, величина которой пропорциональна скорости изменения этого потока:
$ \mathcal{E}_i = - \frac{\Delta\Phi}{\Delta t} $
Знак «минус» в формуле соответствует правилу Ленца, согласно которому индукционный ток всегда направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать причине, его вызывающей (то есть изменению магнитного потока).

Если контур замкнут и обладает электрическим сопротивлением $ R $, то возникшая ЭДС индукции порождает в нём индукционный ток $ I_i $, сила которого определяется по закону Ома для полной цепи: $ I_i = \frac{\mathcal{E}_i}{R} $.

Ответ: Индукционный ток в замкнутом проводящем контуре возникает при изменении со временем магнитного потока, пронизывающего площадь этого контура.