Номер 16, страница 160, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава IV. Электромагнитные явления. Параграф 25. Электромагнитная индукция - номер 16, страница 160.

Условие.

16. Две катушки надеты на общий железный сердечник (рис. 25.10, а). Через первую катушку протекает электрический ток, график зависимости силы тока $\text{I}$ от времени $\text{t}$ изображён на рисунке 25.10, б. В какой промежуток времени (или в какие промежутки времени) будет течь ток во второй катушке, подключённой к гальванометру?

Рис. 25.10

Решение.

Решение

В данном случае мы наблюдаем явление электромагнитной индукции. Согласно закону Фарадея, электрический ток (называемый индукционным) возникает в замкнутом проводящем контуре (вторая катушка с гальванометром) только тогда, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий этот контур.

Магнитное поле, а следовательно, и магнитный поток, пронизывающий обе катушки, создается электрическим током, протекающим через первую катушку. Величина магнитного потока $Φ$ прямо пропорциональна силе тока $\text{I}$ в первой катушке.

Таким образом, индукционный ток во второй катушке будет возникать только в те промежутки времени, когда сила тока в первой катушке изменяется, так как именно это приводит к изменению магнитного потока. Проанализируем график зависимости силы тока $\text{I}$ от времени $\text{t}$ в первой катушке:

1. Промежуток времени от 0 до $t_1$. На этом участке графика сила тока $\text{I}$ постоянна и не равна нулю ($I = const$). Поскольку ток не изменяется, создаваемый им магнитный поток также постоянен. Изменения магнитного потока нет ($ΔΦ = 0$), поэтому индукционный ток во второй катушке не возникает.

2. Промежуток времени от $t_1$ до $t_2$. На этом участке графика сила тока $\text{I}$ равномерно уменьшается. Так как сила тока изменяется, магнитный поток, пронизывающий вторую катушку, также изменяется. Это изменение магнитного потока приводит к возникновению ЭДС индукции ($ε_i = -\frac{ΔΦ}{Δt}$) и, как следствие, к появлению индукционного тока во второй катушке, что будет зафиксировано гальванометром.

3. Промежуток времени после $t_2$ (включая интервал от $t_2$ до $t_3$). На этом участке сила тока $\text{I}$ равна нулю и не изменяется ($I = 0$). Магнитный поток отсутствует, и его изменение равно нулю ($ΔΦ = 0$). Следовательно, индукционный ток во второй катушке не возникает.

Из анализа следует, что ток во второй катушке будет течь только в промежутке времени, когда изменяется ток в первой, то есть от $t_1$ до $t_2$.

Ответ: Ток во второй катушке будет течь в промежуток времени от $t_1$ до $t_2$.