Номер 21.44, страница 110 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 21. Электромагнитная индукция. Производство и передача электроэнергии - номер 21.44, страница 110.

Условие.

21.44. Возникает ли ток в витке, который движется в магнитном поле параллельно его силовым линиям (рис. 105)?

Рис. 105

Решение.

Индукционный ток в замкнутом контуре возникает только в том случае, если изменяется магнитный поток, пронизывающий площадь этого контура. Магнитный поток $ \Phi $ определяется формулой $ \Phi = B S \cos\alpha $, где $ B $ — модуль индукции магнитного поля, $ S $ — площадь контура, а $ \alpha $ — угол между вектором магнитной индукции $ \vec{B} $ и нормалью к плоскости контура.

В рассматриваемой задаче виток движется параллельно силовым линиям магнитного поля (в данном случае, навстречу им). При таком движении ни один из параметров, определяющих магнитный поток, не изменяется:

1. Магнитная индукция $ B $ в области движения витка остается постоянной (поле однородно).
2. Площадь витка $ S $ не меняется.
3. Угол $ \alpha $ между нормалью к плоскости витка и линиями магнитной индукции остается постоянным.

Поскольку магнитный поток $ \Phi $ через виток не изменяется ($ \Delta\Phi = 0 $), то, согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, ЭДС индукции $ \mathcal{E}_i = - \frac{\Delta\Phi}{\Delta t} $ равна нулю. Следовательно, электрический ток в витке не возникает.

Также это можно объяснить с точки зрения силы Лоренца, действующей на свободные заряды в проводнике: $ F_Л = qvB\sin\theta $, где $ \theta $ — угол между вектором скорости заряда $ \vec{v} $ и вектором магнитной индукции $ \vec{B} $. Так как виток движется параллельно линиям поля, то и заряды в нем движутся параллельно полю. Угол $ \theta $ равен 180°, а $ \sin(180^\circ) = 0 $. Следовательно, сила Лоренца на заряды не действует, и они не приходят в упорядоченное движение, то есть ток не возникает.

Ответ: Нет, индукционный ток в витке не возникает, так как при его движении параллельно силовым линиям магнитного поля магнитный поток через виток не изменяется.