Номер 59.3, страница 130 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Электромагнитные явления - номер 59.3, страница 130.

Условие.

Задание 59.3. Выполните экспериментальное исследование по наблюдению и изучению явления электромагнитной индукции. Для эксперимента вам понадобятся:

1) проволочная катушка;

2) сильный магнит (подойдут керамические или неодимовые магниты);

3) стрелочный миллиамперметр, способный измерять силу тока около 1 мА (подойдёт также цифровой мультиметр, показанный на рисунке, хотя не все цифровые мультиметры показывают изменение направления тока).

План проведения эксперимента.

1. Присоедините концы проволочной катушки к измерительному прибору. Переведите прибор в режим измерения самых малых сил токов. Разместите на столе катушку (см. рис.).

2. Запишите значение силы тока в трёх случаях:

а) при приближении магнита к катушке северным полюсом:

__________ числ. значение __________ единица

б) при приближении магнита к катушке южным полюсом примерно с той же скоростью, как и в первом случае:

__________ числ. значение __________ единица

в) совместите торец магнита с плоскостью катушки, затем резко отведите магнит от катушки.

__________ числ. значение __________ единица

3. Сделайте вывод, дополнив предложения.

Вывод: 1) Чтобы увеличить силу индукционного тока, нужно ______.

2) Чтобы изменить направление индукционного тока, можно ______.

Решение.

а) при приближении магнита к катушке северным полюсом:

При приближении магнита к катушке магнитный поток через витки катушки возрастает. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, изменение магнитного потока $ \Delta\Phi $ за время $ \Delta t $ создает в катушке ЭДС индукции $ \mathcal{E}_{ind} \sim \frac{\Delta\Phi}{\Delta t} $, которая, в свою очередь, порождает индукционный ток. Мультиметр зафиксирует появление тока. Поскольку реальные значения неизвестны, приведем условное значение.

числ. значение: 0,8 единица: мА

Ответ: 0,8 мА.

б) при приближении магнита к катушке южным полюсом примерно с той же скоростью, как и в первом случае:

При замене северного полюса магнита на южный направление вектора магнитной индукции меняется на противоположное. Согласно правилу Ленца, направление индуцированного тока также изменится на противоположное, чтобы своим магнитным полем противодействовать изменению внешнего потока. На цифровом мультиметре это отразится сменой знака. Поскольку скорость движения магнита та же, модуль силы тока останется примерно таким же.

числ. значение: -0,8 единица: мА

Ответ: -0,8 мА.

в) совместите торец магнита с плоскостью катушки, затем резко отведите магнит от катушки.

Будем считать, что от катушки отводят северный полюс магнита. В этом случае магнитный поток через катушку будет уменьшаться. Направление изменения потока будет противоположно случаю приближения магнита (пункт а), поэтому и направление тока будет противоположным (как в пункте б). Слово «резко» означает, что скорость движения магнита велика. Сила индукционного тока прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока, поэтому модуль силы тока в этом случае будет больше, чем в предыдущих.

числ. значение: -1,5 единица: мА

Ответ: -1,5 мА.

3. Сделайте вывод, дополнив предложения.

Вывод: 1) Чтобы увеличить силу индукционного тока, нужно увеличить скорость относительного движения магнита и катушки, или использовать более сильный магнит.

2) Чтобы изменить направление индукционного тока, можно изменить направление движения магнита (с приближения на удаление или наоборот) или поменять полюс магнита, обращённый к катушке.

Ответ:
1) ...увеличить скорость относительного движения магнита и катушки, или использовать более сильный магнит.
2) ...изменить направление движения магнита (с приближения на удаление или наоборот) или поменять полюс магнита, обращённый к катушке.