Номер 3.81, страница 65 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Основы электродинамики. Глава 3. Электромагнетизм. Электромагнитная индукция - номер 3.81, страница 65.

Условие.

3.81. Северный полюс магнита удаляется от замкнутого кольца, как показано на рисунке 3.34. Возникнет ли в кольце индукционный ток, если кольцо:

а) медное;

б) стеклянное?

Рис. 3.34

Решение.

а) медное;

Согласно явлению электромагнитной индукции, при изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур, в этом контуре возникает электрический ток. Когда северный полюс магнита удаляется от кольца, магнитный поток $Φ$, создаваемый магнитом и проходящий сквозь кольцо, уменьшается. Это изменение магнитного потока во времени ($ΔΦ/Δt$) приводит к возникновению электродвижущей силы (ЭДС) индукции в кольце. Медь — это проводник, она обладает большим количеством свободных носителей заряда (электронов). Поскольку кольцо замкнуто и сделано из проводящего материала, возникшая ЭДС вызовет в нём упорядоченное движение свободных зарядов, то есть индукционный ток.

Ответ: Да, в медном кольце возникнет индукционный ток.

б) стеклянное;

Стекло является диэлектриком (изолятором), в котором практически отсутствуют свободные носители заряда. Хотя при удалении магнита от стеклянного кольца магнитный поток через него также изменяется, и в соответствии с законом Фарадея в кольце индуцируется ЭДС, для возникновения электрического тока необходимо наличие свободных зарядов, которые могли бы перемещаться по контуру. Так как в стекле их практически нет, макроскопический индукционный ток в кольце не возникнет (можно считать, что электрическое сопротивление кольца бесконечно велико).

Ответ: Нет, в стеклянном кольце индукционный ток не возникнет.