Номер 6, страница 158, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава IV. Электромагнитные явления. Параграф 25. Электромагнитная индукция - номер 6, страница 158.

Условие.

6. Объясните возникновение индукционного тока в опытах, изображённых на рисунках 25.1 и 25.2.

Решение.

Возникновение индукционного тока в обоих опытах объясняется явлением электромагнитной индукции. Суть этого явления заключается в том, что в любом замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур, возникает электрический ток, называемый индукционным. Величина электродвижущей силы (ЭДС) индукции, вызывающей этот ток, определяется законом электромагнитной индукции Фарадея:

$ε_{ind} = - \frac{ΔΦ}{Δt}$

где $ΔΦ$ — изменение магнитного потока за промежуток времени $Δt$.

Рисунок 25.1

В этом опыте постоянный магнит создает вокруг себя магнитное поле. Когда магнит вносят в катушку, соединенную с гальванометром, или выдвигают из нее (или наоборот, перемещают катушку относительно магнита), изменяется число линий магнитной индукции, пронизывающих витки катушки. Это означает, что изменяется магнитный поток $Φ$ через контур, образованный катушкой. Согласно закону Фарадея, это изменение магнитного потока приводит к возникновению ЭДС индукции в катушке. Поскольку цепь замкнута, эта ЭДС создает в катушке индукционный ток, который регистрируется гальванометром. Чем быстрее происходит относительное движение, тем больше скорость изменения магнитного потока, и, следовательно, тем больше индукционный ток. При прекращении движения изменение потока становится равным нулю, и ток исчезает.

Ответ: Индукционный ток возникает из-за изменения магнитного потока через катушку при относительном движении магнита и катушки.

Рисунок 25.2

В этом опыте используются две катушки: первичная (подключена к источнику тока через ключ) и вторичная (подключена к гальванометру). Индукционный ток во вторичной катушке возникает только в моменты изменения тока в первичной. В момент замыкания ключа ток в первичной цепи нарастает, что создает изменяющееся (увеличивающееся) магнитное поле и, следовательно, изменяющийся магнитный поток через вторичную катушку. Это индуцирует в ней кратковременный ток. После того как ток в первичной цепи установится, магнитное поле станет постоянным, магнитный поток через вторичную катушку перестанет меняться, и индукционный ток исчезнет. При размыкании ключа ток в первичной цепи спадает до нуля, что снова вызывает изменение (уменьшение) магнитного потока через вторичную катушку и появление в ней кратковременного индукционного тока, направленного в противоположную сторону.

Ответ: Индукционный ток возникает во вторичной катушке из-за изменения магнитного потока, вызванного изменением силы тока (и, как следствие, создаваемого им магнитного поля) в первичной катушке в моменты замыкания или размыкания цепи.