Номер 59.5, страница 131 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Электромагнитные явления - номер 59.5, страница 131.

Условие.

Задание 59.5. Опишите три разных способа движения проволочной рамки вблизи провода с током (см. рис.), при которых в рамке будет возникать индукционный ток.

Решение.

Решение

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, ЭДС индукции $\mathcal{E}_{ind}$, возникающая в замкнутом контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока $\Phi_B$ через поверхность, ограниченную этим контуром: $\mathcal{E}_{ind} = - \frac{d\Phi_B}{dt}$. Возникновение ЭДС приводит к появлению индукционного тока. Прямой провод с током $\text{I}$ создаёт вокруг себя неоднородное магнитное поле, индукция которого $\text{B}$ убывает с увеличением расстояния $\text{r}$ от провода. Чтобы в рамке возник индукционный ток, необходимо двигать её таким образом, чтобы магнитный поток через неё менялся. Вот три различных способа это сделать:

1. Перемещать рамку в плоскости рисунка перпендикулярно проводу (приближать к нему или удалять от него).
Поскольку магнитное поле провода неоднородно, при изменении расстояния до провода будет меняться величина магнитной индукции, пронизывающей рамку. Это приведет к изменению магнитного потока и возникновению индукционного тока.
Ответ: При движении рамки перпендикулярно проводу в ней возникает индукционный ток.

2. Вращать рамку вокруг оси, параллельной проводу с током и лежащей в плоскости рамки (например, вокруг левой или правой вертикальной стороны).
При таком вращении изменяется угол между нормалью к плоскости рамки и вектором магнитной индукции, который в данном случае перпендикулярен плоскости рисунка. Это приводит к изменению магнитного потока, проходящего через рамку, и, следовательно, к появлению индукционного тока.
Ответ: При вращении рамки вокруг оси, параллельной проводу, в ней возникает индукционный ток.

3. Вращать рамку вокруг оси, перпендикулярной проводу с током и лежащей в плоскости рамки (например, вокруг верхней или нижней горизонтальной стороны).
В этом случае изменяется и угол между нормалью к рамке и вектором индукции, и расстояние от различных частей рамки до провода. Оба этих фактора вызывают изменение магнитного потока, что приводит к возникновению индукционного тока.
Ответ: При вращении рамки вокруг оси, перпендикулярной проводу, в ней возникает индукционный ток.