Номер 62.5, страница 136 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Электромагнитные явления - номер 62.5, страница 136.

Условие.

Задание 62.5. Прочитайте текст и выполните задания.

Индукционные плиты

Индукционный ток может возникать не только в замкнутом кольце, но и в сплошном массивном проводнике, которым может являться дно сковороды или кастрюли. В сплошных массивных проводниках при изменении внешнего магнитного поля возникают круговые, вихревые токи. Такие токи исследовал французский физик Ж. Фуко, поэтому их называют его именем: токи Фуко.

Сила токов Фуко в сплошном проводнике зависит от скорости изменения магнитного поля в нём и от сопротивления материала, из которого он изготовлен. По модулю вихревые токи могут быть очень большими. Этот факт способствует быстрому нагреванию проводников при правильно подобранных других важных характеристиках материалов, из которых они изготовлены: удельной теплоёмкости, теплопроводности, магнитных свойствах. Данное наблюдение лежит в основе действия индукционных плит для разогревания и приготовления пищи.

Дно посуды для индукционных плит изготавливается из специальных сплавов, характеристики которых подобраны так, чтобы в материале наводились индукционные токи, способные быстро нагреть ёмкость. Алюминиевая или медная посуда для нагревания на таких плитах не подходит, так как эти металлы не обладают магнитными свойствами. Источником переменного магнитного поля в индукционных плитах являются медные индукционные катушки 1 (см. рис.), на которые подаётся переменное напряжение, изменяющееся до 100 тысяч раз в секунду. Такое напряжение создают специальные генераторы, работающие от бытовой электросети.

В бытовых индукционных электроплитах посуда ставится на стеклокерамическую панель 2, которая не мешает воздействию переменного магнитного поля 3 на дно подогреваемой посуды. При этом индукционные токи в стеклокерамической панели не возникают, и она не нагревается. Поэтому можно считать, что эффективность использования электроэнергии при эксплуатации индукционных плит выше, чем при пользовании обычными электроплитами.

1. Выберите верное утверждение.

Посуда для индукционных плит может быть изготовлена

☐ из стекла

☐ из алюминия

☐ из меди

☐ из специальных сплавов

2. Выберите верное утверждение.

Индукционный ток в кастрюле для индукционной плиты течёт

☐ по стенкам от дна к крышке

☐ по стенкам от крышки ко дну

☐ по дну кастрюли кругами, плоскость которых параллельна дну

☐ по дну кастрюли кругами, плоскость которых перпендикулярна дну

3*. Для электропитания генератора индукционной плиты используется переменный ток, меняющий своё направление 100 раз в секунду. Чему равен минимальный промежуток времени, через который направление тока меняется в ходе протекания тока через генератор?

Решение.

1. Выберите верное утверждение.

Согласно тексту, посуда для индукционных плит изготавливается из специальных сплавов с определёнными магнитными свойствами, которые позволяют эффективно наводить в них вихревые токи для нагрева. В тексте прямо указано: "Дно посуды для индукционных плит изготавливается из специальных сплавов...". Также в тексте отмечается, что алюминий и медь не подходят, так как "не обладают магнитными свойствами". Стекло является диэлектриком и не проводит ток, поэтому оно также не может использоваться для индукционного нагрева.
Ответ: из специальных сплавов.

2. Выберите верное утверждение.

Индукционный ток возникает в проводнике (дне кастрюли) под действием переменного магнитного поля. Линии этого поля, как показано на рисунке (3), перпендикулярны дну кастрюли. Согласно закону электромагнитной индукции, возникающие вихревые токи (токи Фуко) текут в плоскости, перпендикулярной линиям магнитного поля. Следовательно, они представляют собой круговые токи, текущие по дну кастрюли в плоскости, параллельной самому дну.
Ответ: по дну кастрюли кругами, плоскость которых параллельна дну.

3*. Для электропитания генератора индукционной плиты используется переменный ток, меняющий своё направление 100 раз в секунду. Чему равен минимальный промежуток времени, через который направление тока меняется в ходе протекания тока через генератор?

Дано:

Количество смен направления тока за 1 с: $N = 100$
Общий промежуток времени: $T_{общ} = 1 \text{ с}$

Найти:

Минимальный промежуток времени между сменами направления: $\Delta t$

Решение:

По условию задачи, за промежуток времени в 1 секунду происходит 100 смен направления тока. Минимальный промежуток времени между двумя последовательными сменами направления можно найти, разделив общий промежуток времени на количество смен, произошедших за это время.
$\Delta t = \frac{T_{общ}}{N}$
Подставим числовые значения:
$\Delta t = \frac{1 \text{ с}}{100} = 0.01 \text{ с}$
Таким образом, направление тока меняется каждые 0.01 секунды.
Ответ: 0,01 с.