Номер 1802, страница 213 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

9 класс. Электромагнитное поле и электромагнитные волны. 64. Явление электромагнитной индукции. Самоиндукция. Переменный ток. Передача электрической энергии. Трансформатор - номер 1802, страница 213.

Решение.

Решение

Для возникновения индукционного тока в замкнутом проводящем контуре, каким является рама грузовика, необходимо, чтобы изменялся магнитный поток, пронизывающий этот контур. Это следует из закона электромагнитной индукции Фарадея, согласно которому ЭДС индукции $E_i$ пропорциональна скорости изменения магнитного потока $\Phi$:

$E_i = - \frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$

Магнитный поток определяется формулой:

$\Phi = B \cdot S \cdot \cos\alpha$

где $\text{B}$ – индукция магнитного поля, $\text{S}$ – площадь контура, $\alpha$ – угол между вектором магнитной индукции $\vec{B}$ и нормалью (перпендикуляром) $\vec{n}$ к плоскости контура.

Грузовик движется в магнитном поле Земли. Магнитное поле Земли можно считать приблизительно однородным на небольших участках пути. Площадь рамы $\text{S}$ также постоянна. Следовательно, для изменения магнитного потока $\Phi$ необходимо изменение угла $\alpha$.

При движении грузовика такое изменение происходит постоянно. Например, при проезде по неровностям дороги (ямы, кочки) рама испытывает колебания, наклоняясь вперед-назад и в стороны. Также угол ориентации меняется при поворотах машины и при движении на подъем или спуск. Все эти факторы приводят к изменению угла $\alpha$ между плоскостью рамы и вектором магнитной индукции Земли.

Изменение угла $\alpha$ приводит к непрерывному изменению магнитного потока через раму. Вследствие этого в раме будет возникать индукционная ЭДС и, поскольку рама является замкнутым проводником, по ней будет протекать индукционный ток. Стоит отметить, что величина этого тока, скорее всего, будет очень малой.

Ответ:

Да, в раме грузовика будет возникать индукционный ток. Это происходит из-за того, что при движении по неровной дороге, на поворотах, а также на спусках и подъемах изменяется ориентация рамы относительно линий магнитного поля Земли. Это изменение ориентации вызывает изменение магнитного потока через контур рамы, что, согласно закону электромагнитной индукции, и приводит к возникновению индукционного тока.