Номер 1, страница 11 - гдз по физике 11 класс тетрадь для лабораторных работ Парфентьева

Лабораторная работа № 2. Явление электромагнитной индукции - номер 1, страница 11.

Условие.

Лабораторная работа № 2

Явление электромагнитной индукции

Цель работы: изучить одно из самых важных явлений электромагнетизма — явление электромагнитной индукции.

1. Теоретическая часть

Явление электромагнитной индукции состоит в том, что изменяющийся во времени магнитный поток через поверхность, ограниченную замкнутым проводящим контуром, вызывает появление электрического тока в контуре. Это явление доказывает взаимосвязь электрического и магнитного полей.

ЭДС индукции определяется скоростью изменения магнитного потока:

$$ \mathcal{E}_i = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} (1)$$

Направление индукционного тока в контуре определяется правилом Ленца: индукционный ток всегда направлен так, чтобы препятствовать причине, его вызывающей. Это означает, что при увеличении магнитного потока поле возникающего индукционного тока стремится его уменьшить, при уменьшении — увеличить. Зная направление магнитного поля индукционного тока, можно определить направление самого тока. Заметим, что, когда изучают поле, создаваемое проводником с током, ставится обратная задача: по направлению тока определить направление вектора индукции магнитного поля, которое создаёт ток. В этой работе мы фактически повторим опыты М. Фарадея, открывшего явление электромагнитной индукции.

Решение.

1. Теоретическая часть

Явление электромагнитной индукции заключается в том, что изменяющийся во времени магнитный поток через поверхность, ограниченную замкнутым проводящим контуром, вызывает появление электрического тока в этом контуре. Данное явление доказывает наличие взаимосвязи между электрическим и магнитным полями.

ЭДС индукции, возникающая в контуре, определяется скоростью изменения магнитного потока. Эта зависимость выражается формулой, известной как закон электромагнитной индукции Фарадея:

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

Здесь $\mathcal{E}_i$ — это ЭДС индукции, $\Delta\Phi$ — изменение магнитного потока, а $\Delta t$ — промежуток времени, в течение которого это изменение произошло. Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца.

Направление индукционного тока в контуре определяется по правилу Ленца. Согласно этому правилу, индукционный ток всегда направлен так, чтобы создаваемое им магнитное поле препятствовало причине, его вызывающей, то есть изменению магнитного потока. Это означает, что при увеличении внешнего магнитного потока поле индукционного тока стремится его уменьшить, а при уменьшении — увеличить. Зная направление магнитного поля индукционного тока, можно определить и направление самого тока (например, по правилу правой руки).

Ответ: Явление электромагнитной индукции — это возникновение электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Величина ЭДС индукции прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока ($\mathcal{E}_i = - \frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$), а направление индукционного тока определяется правилом Ленца: создаваемое им магнитное поле всегда противодействует изменению внешнего магнитного потока, которое вызвало появление тока.