Номер 58.1, страница 128 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Электромагнитные явления - номер 58.1, страница 128.

Условие.

Задание 58.1. На рисунке показан проволочный контур площадью S, расположенный перпендикулярно линиям магнитной индукции однородного магнитного поля. Как изменятся число магнитных линий и магнитный поток, пронизывающие площадь данного контура, при повороте плоскости контура на 90° по ходу часовой стрелки вокруг оси OO'?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Число магнитных линий, пронизывающих площадь контура	Магнитный поток, пронизывающий площадь контура

Решение.

Дано:

Площадь проволочного контура: $\text{S}$.

Магнитное поле: однородное, с индукцией $\vec{B}$.

Начальное положение: плоскость контура перпендикулярна линиям магнитной индукции. Угол $\alpha_1$ между нормалью к плоскости контура и вектором $\vec{B}$ равен $0°$.

Процесс: поворот плоскости контура на 90°.

Конечное положение: плоскость контура параллельна линиям магнитной индукции. Угол $\alpha_2$ между нормалью к плоскости контура и вектором $\vec{B}$ равен $90°$.

Найти:

Определить характер изменения числа магнитных линий и магнитного потока, пронизывающих площадь контура.

Решение:

Магнитный поток ($\Phi$) через плоский контур площадью $\text{S}$, помещенный в однородное магнитное поле с индукцией $\text{B}$, определяется формулой:

$\Phi = B \cdot S \cdot \cos(\alpha)$

где $\alpha$ — угол между вектором магнитной индукции $\vec{B}$ и нормалью (перпендикуляром) к плоскости контура.

Число магнитных линий, пронизывающих площадь контура, является наглядной мерой магнитного потока. Изменение числа линий соответствует изменению магнитного потока.

Число магнитных линий, пронизывающих площадь контура

В начальном положении плоскость контура перпендикулярна линиям магнитной индукции. Это означает, что через контур проходит максимальное число магнитных линий.

При повороте контура на 90° его плоскость становится параллельной линиям магнитной индукции. В этом положении магнитные линии "скользят" вдоль плоскости контура, не пересекая его. Таким образом, число линий, пронизывающих контур, становится равным нулю.

Следовательно, при повороте контура число магнитных линий, пронизывающих его площадь, уменьшается от максимального значения до нуля.

Ответ: 2 (уменьшится).

Магнитный поток, пронизывающий площадь контура

Рассчитаем магнитный поток в начальном и конечном положениях, используя формулу $\Phi = B \cdot S \cdot \cos(\alpha)$.

Начальный магнитный поток (когда плоскость контура перпендикулярна полю, $\alpha_1 = 0°$):

$\Phi_1 = B \cdot S \cdot \cos(0°) = B \cdot S \cdot 1 = B \cdot S$

Конечный магнитный поток (когда плоскость контура параллельна полю, $\alpha_2 = 90°$):

$\Phi_2 = B \cdot S \cdot \cos(90°) = B \cdot S \cdot 0 = 0$

Сравнивая начальный и конечный потоки, видим, что магнитный поток уменьшился со своего максимального значения $B \cdot S$ до 0.

Ответ: 2 (уменьшится).