Номер 21.2, страница 106 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 21. Электромагнитная индукция. Производство и передача электроэнергии - номер 21.2, страница 106.

Условие.

21.2. При каком условии возникает индукционный ток?

Решение.

Индукционный ток возникает в замкнутом проводящем контуре при любом изменении магнитного потока, пронизывающего поверхность, ограниченную этим контуром.

Магнитный поток $ \Phi $ — это физическая величина, которая характеризует количество линий магнитной индукции, проходящих через некоторую поверхность. Он рассчитывается по формуле: $ \Phi = B \cdot S \cdot \cos\alpha $, где $ B $ — модуль вектора магнитной индукции (величина магнитного поля), $ S $ — площадь контура, а $ \alpha $ — угол между вектором магнитной индукции $ \vec{B} $ и нормалью (перпендикуляром) $ \vec{n} $ к плоскости контура.

Следовательно, для возникновения индукционного тока необходимо, чтобы изменялась хотя бы одна из трех величин, определяющих магнитный поток: 1) изменение магнитной индукции $ B $ (например, при приближении или удалении постоянного магнита от катушки); 2) изменение площади контура $ S $ (например, при деформации контура); 3) изменение ориентации контура в пространстве, то есть изменение угла $ \alpha $ (например, при вращении рамки в магнитном поле).

Это явление описывается законом электромагнитной индукции Фарадея. Согласно этому закону, возникающая в контуре ЭДС (электродвижущая сила) индукции $ \mathcal{E}_i $ прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока $ \frac{\Delta\Phi}{\Delta t} $:

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

Если контур замкнут и имеет сопротивление $ R $, то возникшая ЭДС создает индукционный ток $ I_i $, сила которого определяется по закону Ома для полной цепи:

$ I_i = \frac{\mathcal{E}_i}{R} = - \frac{1}{R} \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} $

Таким образом, главным и достаточным условием для возникновения индукционного тока является наличие замкнутого проводящего контура и изменение со временем магнитного потока через этот контур.

Ответ: Индукционный ток возникает в замкнутом проводящем контуре, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий площадь этого контура.