Номер 1, страница 156, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава IV. Электромагнитные явления. Параграф 25. Электромагнитная индукция - номер 1, страница 156.

Условие.

1. Рассмотрите рисунок 25.4, на котором изображены схемы нескольких опытов по наблюдению явления электромагнитной индукции. Кольца и рамки на рисунках а, в, г проводящие, проволочная катушка на рисунке б замкнута, П-образный контур на рисунке д и движущаяся перемычка — проводящие. Укажите, какое из указанных выше условий возникновения индукционного тока имеет место в каждом опыте.

Рис. 25.4

Решение.

а) В данном опыте индукционный ток в кольце возникает из-за изменения силы тока в катушке, которая подключена к источнику. При перемещении ползунка реостата изменяется сопротивление цепи, что, согласно закону Ома, приводит к изменению силы тока в катушке. Изменение тока в катушке вызывает изменение создаваемого ею магнитного поля. Это переменное магнитное поле пронизывает соседнее проводящее кольцо, изменяя магнитный поток через него. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, изменение магнитного потока приводит к возникновению ЭДС индукции и индукционного тока в кольце. Условием возникновения индукционного тока является изменение модуля вектора магнитной индукции $\text{B}$.

Ответ: изменение модуля вектора магнитной индукции ($\text{B}$) со временем.

б) Индукционный ток в замкнутой катушке возникает при движении постоянного магнита относительно неё. Когда магнит удаляется от катушки (как показано стрелкой), магнитное поле, создаваемое магнитом и пронизывающее витки катушки, ослабевает. Это приводит к изменению магнитного потока через катушку. Изменение магнитного потока, в свою очередь, индуцирует в катушке электрический ток. Условием возникновения индукционного тока является изменение модуля вектора магнитной индукции $\text{B}$ в точках, где расположена катушка, из-за относительного движения источника поля (магнита) и контура.

Ответ: изменение модуля вектора магнитной индукции ($\text{B}$) со временем.

в) Аналогично случаю (б), индукционный ток в кольце возникает из-за относительного движения магнита и кольца. Когда магнит приближается к кольцу, магнитное поле, пронизывающее кольцо, усиливается. Это вызывает изменение магнитного потока через площадь, ограниченную кольцом, что и приводит к появлению индукционного тока. Условием возникновения индукционного тока является изменение модуля вектора магнитной индукции $\text{B}$ в области кольца.

Ответ: изменение модуля вектора магнитной индукции ($\text{B}$) со временем.

г) В этом опыте проводящая рамка вращается в однородном магнитном поле. Магнитная индукция $\text{B}$ и площадь рамки $\text{S}$ остаются постоянными. Однако при вращении рамки изменяется угол $α$ между вектором магнитной индукции $\vec{B}$ и нормалью (перпендикуляром) к плоскости рамки. Магнитный поток определяется формулой $Φ = B \cdot S \cdot \cos(α)$. Поскольку угол $α$ изменяется со временем, изменяется и его косинус, а следовательно, и магнитный поток через рамку. Это изменение потока является причиной возникновения индукционного тока.

Ответ: изменение ориентации контура в магнитном поле (изменение угла $α$ между вектором магнитной индукции и нормалью к контуру).

д) Здесь П-образный контур с подвижной перемычкой находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости контура. Магнитная индукция $\text{B}$ и ориентация контура (угол $α=0$) постоянны. При движении перемычки (вниз, как показано стрелкой) изменяется площадь $\text{S}$ замкнутого контура, которую пронизывает магнитное поле. Магнитный поток $Φ = B \cdot S$ изменяется из-за изменения площади $\text{S}$. Это изменение магнитного потока и вызывает индукционный ток в контуре.

Ответ: изменение площади контура ($\text{S}$), пронизываемой магнитным полем.