Номер 1, страница 212 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

1. В чем заключается явление электромагнитной индукции?

1. Явление электромагнитной индукции — это возникновение электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Это явление было открыто английским физиком Майклом Фарадеем в 1831 году.

Суть явления заключается в следующем:

1. Для возникновения индукционного тока необходимо, чтобы изменялся магнитный поток ($\Phi$), пронизывающий площадь, ограниченную контуром. Магнитный поток — это физическая величина, равная произведению модуля индукции магнитного поля ($B$) на площадь контура ($S$) и на косинус угла ($\alpha$) между нормалью к контуру и вектором магнитной индукции: $\Phi = B \cdot S \cdot \cos\alpha$.

2. Изменение магнитного потока может происходить по трём основным причинам:
а) Изменение величины индукции магнитного поля $B$ (например, при приближении или удалении постоянного магнита от катушки, или при изменении силы тока в создающем поле электромагните).
б) Изменение площади контура $S$, охватываемой магнитным полем (например, при деформации контура).
в) Изменение ориентации контура в магнитном поле, то есть изменения угла $\alpha$ (например, при вращении рамки в постоянном магнитном поле, что является принципом работы электрогенераторов).

3. Возникающая в контуре электродвижущая сила (ЭДС) индукции, согласно закону Фарадея, прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока и взята со знаком минус:

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

где $\mathcal{E}_i$ — ЭДС индукции, а $\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$ — скорость изменения магнитного потока.

4. Знак "минус" в формуле отражает правило Ленца: возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он был вызван. Например, если магнитный поток через контур возрастает, индукционный ток создает магнитное поле, направленное против внешнего поля, чтобы скомпенсировать это возрастание. Если же поток убывает, индукционный ток создает поле, сонаправленное с внешним, чтобы поддержать его.

Таким образом, явление электромагнитной индукции — это процесс преобразования энергии изменяющегося магнитного поля в энергию электрического тока. Это фундаментальное явление лежит в основе работы множества устройств: генераторов электрического тока, трансформаторов, индукционных плит, металлодетекторов и т.д.

Ответ: Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре при любом изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Величина возникающей ЭДС индукции определяется скоростью изменения магнитного потока, а её направление (и направление индукционного тока) таково, что оно препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток.