Номер 8, страница 85, часть 2 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 8. Электромагнитные явления. Параграф 63. Опыты Фарадея. Электромагнитная индукция - номер 8, страница 85.

Условие.

8. Сформулируйте закон электромагнитной индукции Фарадея.

Решение.

Закон электромагнитной индукции Фарадея — это основной закон электродинамики, который гласит, что для любого замкнутого контура индуцированная электродвижущая сила (ЭДС) равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур, взятой со знаком минус.

Словесная формулировка закона: Электродвижущая сила (ЭДС), возникающая в замкнутом проводящем контуре, прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.

Математически закон Фарадея выражается следующей формулой (в дифференциальной форме):$ \mathcal{E}_{i} = - \frac{d\Phi_B}{dt} $

где:
$ \mathcal{E}_{i} $ – это электродвижущая сила индукции (ЭДС), измеряемая в вольтах (В). Она представляет собой работу, совершаемую сторонними (непотенциальными) силами по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура.
$ \Phi_B $ – это магнитный поток через поверхность, ограниченную контуром. Магнитный поток измеряется в веберах (Вб). Для однородного магнитного поля с индукцией $ B $, пронизывающего плоский контур площадью $ S $, он рассчитывается как $ \Phi_B = B \cdot S \cdot \cos\alpha $, где $ \alpha $ – угол между вектором магнитной индукции $ \vec{B} $ и вектором нормали к плоскости контура.
$ \frac{d\Phi_B}{dt} $ – это производная магнитного потока по времени, то есть скорость его изменения.

Знак «минус» в формуле является математическим выражением правила Ленца. Согласно этому правилу, индукционный ток, возникающий в замкнутом контуре, всегда имеет такое направление, что создаваемое им собственное магнитное поле противодействует изменению внешнего магнитного потока, которое и вызвало этот ток.

Таким образом, ЭДС индукции возникает в контуре при любом изменении магнитного потока, пронизывающего его. Это изменение может быть вызвано одной из следующих причин или их комбинацией:
1. Изменением величины магнитной индукции $ B $ со временем (например, при движении источника поля).
2. Изменением площади контура $ S $, охватываемой магнитным полем (например, при его деформации).
3. Изменением ориентации контура относительно линий магнитной индукции, то есть изменением угла $ \alpha $ (например, при вращении контура в магнитном поле).

Ответ: Закон электромагнитной индукции Фарадея гласит, что ЭДС индукции, возникающая в замкнутом проводящем контуре, равна по величине и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром: $ \mathcal{E}_{i} = - \frac{d\Phi_B}{dt} $.