Номер 1, страница 143, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 8. Электромагнитные явления. Параграф 82. Генератор постоянного тока. Повторим изученное - номер 1, страница 143.

Условие.

• В чём заключается явление электромагнитной индукции?

Решение.

В чём заключается явление электромагнитной индукции?

Явление электромагнитной индукции — это возникновение электрического тока, а точнее электродвижущей силы (ЭДС), в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, который пронизывает этот контур. Это фундаментальное явление было экспериментально открыто английским физиком Майклом Фарадеем в 1831 году.

Основой для понимания явления служит понятие магнитного потока ($ \Phi $). Магнитный поток — это скалярная физическая величина, которая характеризует количество линий магнитной индукции, проходящих через определенную площадь. Он вычисляется по формуле: $ \Phi = B \cdot S \cdot \cos(\alpha) $, где $ B $ — это модуль вектора магнитной индукции, $ S $ — площадь контура, а $ \alpha $ — угол между направлением вектора магнитной индукции и нормалью (перпендикуляром) к плоскости контура.

Чтобы в контуре возник индукционный ток, необходимо, чтобы магнитный поток, проходящий через него, изменялся со временем. Изменение магнитного потока может происходить по трём причинам: 1) изменение величины магнитной индукции $ B $ (например, при приближении или удалении постоянного магнита от катушки провода); 2) изменение площади контура $ S $, охватываемой магнитным полем (например, при растяжении или сжатии гибкого контура); 3) изменение ориентации контура относительно линий магнитного поля, то есть изменение угла $ \alpha $ (например, при вращении проводящей рамки в магнитном поле).

Количественно это явление описывается законом электромагнитной индукции Фарадея. Он гласит, что ЭДС индукции ($ \mathcal{E}_i $), возникающая в замкнутом контуре, равна по модулю и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром:

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

В дифференциальной форме закон записывается как $ \mathcal{E}_i = - \frac{d\Phi}{dt} $.

Знак «минус» в этой формуле отражает правило Ленца, которое определяет направление индукционного тока. Согласно этому правилу, индукционный ток, возникающий в замкнутом контуре, всегда имеет такое направление, что создаваемое им собственное магнитное поле противодействует изменению внешнего магнитного потока, которое вызвало этот ток. Правило Ленца является следствием закона сохранения энергии.

Явление электромагнитной индукции имеет огромное практическое значение и лежит в основе работы электрогенераторов, трансформаторов, индукционных плит, металлодетекторов, динамических микрофонов и многих других электрических устройств.

Ответ: Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электродвижущей силы (и индукционного тока в случае замкнутого контура) в проводящем контуре при любом изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур.