Номер 2, страница 34 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

2. Какой процесс можно объяснить на основе явления электромагнитной индукции?

1) отклонение магнитной стрелки вблизи проводника с током

2) взаимодействие двух проводов с током

3) появление тока в замкнутой катушке при помещении в неё постоянного магнита

4) возникновение силы, действующей на проводник с током в магнитном поле

Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока (называемого индукционным) в замкнутом проводящем контуре при любом изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Величина электродвижущей силы (ЭДС) индукции, возникающей в контуре, определяется законом Фарадея-Максвелла и прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока $ \Phi $:$ \mathcal{E}_{i} = - \frac{d\Phi}{dt} $Ключевым фактором для возникновения индукционного тока является именно изменение магнитного потока с течением времени.

Рассмотрим предложенные варианты:

1. отклонение магнитной стрелки вблизи проводника с током

   Этот процесс является демонстрацией опыта Эрстеда, который показал, что вокруг проводника с электрическим током существует магнитное поле. Это магнитное поле и взаимодействует с магнитной стрелкой (которая сама является маленьким магнитом), вызывая её отклонение. Здесь ток является причиной возникновения магнитного поля. Это не явление электромагнитной индукции.

2. взаимодействие двух проводов с током

   Каждый проводник с током создает вокруг себя магнитное поле. Это поле действует на второй проводник с током с силой Ампера. В результате такого взаимодействия проводники либо притягиваются (если токи сонаправлены), либо отталкиваются (если токи направлены в противоположные стороны). Это явление описывает силовое действие магнитного поля на движущиеся заряды, а не возникновение тока из-за изменения магнитного поля.

3. появление тока в замкнутой катушке при помещении в неё постоянного магнита

   Когда постоянный магнит вдвигают в катушку или выдвигают из неё, магнитный поток, который пронизывает витки катушки, изменяется. Согласно закону электромагнитной индукции, это изменение магнитного потока вызывает возникновение ЭДС индукции в катушке. Поскольку катушка замкнута, в ней появляется индукционный ток. Это и есть классический пример явления электромагнитной индукции.

4. возникновение силы, действующей на проводник с током в магнитном поле

   Это описание силы Ампера. Когда проводник, по которому протекает электрический ток, помещается во внешнее магнитное поле, на него начинает действовать сила. Это явление лежит в основе принципа работы электродвигателей и является обратным по отношению к явлению электромагнитной индукции (которое лежит в основе работы электрогенераторов). Здесь уже существующий ток в магнитном поле приводит к появлению силы, а не к возникновению нового тока.

Таким образом, единственным процессом, который напрямую объясняется явлением электромагнитной индукции, является возникновение тока в катушке при изменении магнитного потока через неё.

Ответ: 3