Номер 4, страница 39 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

4. Как формулируется закон электромагнитной индукции?

4. Закон электромагнитной индукции, открытый английским физиком Майклом Фарадеем в 1831 году, является фундаментальным законом электродинамики. Он описывает возникновение электродвижущей силы (ЭДС) в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, который пронизывает этот контур. Это явление лежит в основе работы электрических генераторов, трансформаторов, индукционных плит и многих других устройств.

Словесная формулировка закона электромагнитной индукции звучит следующим образом: Электродвижущая сила (ЭДС) индукции, возникающая в замкнутом проводящем контуре, прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.

Математически этот закон выражается формулой Фарадея:
$ \mathcal{E}_{i} = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} $
В этой формуле:
$ \mathcal{E}_{i} $ — это ЭДС индукции, измеряемая в вольтах (В).
$ \Delta \Phi $ — это изменение магнитного потока за промежуток времени $ \Delta t $. Магнитный поток $ \Phi $ измеряется в веберах (Вб).
$ \Delta t $ — это промежуток времени, за который произошло изменение потока, измеряемый в секундах (с).
Отношение $ \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} $ представляет собой скорость изменения магнитного потока.

Знак «минус» в формуле является математическим выражением правила Ленца. Это правило определяет направление индукционного тока, который возникает под действием ЭДС индукции. Оно гласит, что индукционный ток всегда имеет такое направление, что создаваемое им собственное магнитное поле противодействует тому изменению внешнего магнитного потока, которое вызвало этот ток. Иными словами, система стремится скомпенсировать внешнее воздействие.

Ответ: Закон электромагнитной индукции формулируется так: электродвижущая сила индукции, возникающая в замкнутом проводящем 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{\Delta \Phi}{\Delta t} $.