Вопросы, страница 90 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

Вопросы

1. Какое физическое явление называется электромагнитной индукцией?

2. Какая гипотеза Фарадея привела к открытию электромагнитной индукции?

3. В каком опыте Фарадей открыл явление электромагнитной индукции?

1. Какое физическое явление называется электромагнитной индукцией?

Электромагнитной индукцией называется явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Возникающий при этом ток называют индукционным током, а соответствующую электродвижущую силу (ЭДС) — ЭДС индукции. Это явление было открыто Майклом Фарадеем в 1831 году. Количественно явление электромагнитной индукции описывается законом Фарадея, согласно которому ЭДС индукции $ \mathcal{E}_{i} $ в любом замкнутом контуре равна по модулю и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока $ \Phi $ через поверхность, ограниченную этим контуром: $ \mathcal{E}_{i} = - \frac{d\Phi}{dt} $ Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца, которое гласит, что индукционный ток всегда имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего этот ток.

Ответ: Электромагнитная индукция — это явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при любом изменении магнитного потока, проходящего через него.

2. Какая гипотеза Фарадея привела к открытию электромагнитной индукции?

Открытию электромагнитной индукции предшествовала гипотеза Майкла Фарадея о симметрии явлений природы. После того, как в 1820 году Ханс Кристиан Эрстед обнаружил, что электрический ток порождает вокруг себя магнитное поле, Фарадей предположил существование обратного явления. Его гипотеза заключалась в том, что если электрический ток может создавать магнитное поле, то и магнитное поле, в свою очередь, должно быть способно порождать электрический ток. Основываясь на этой идее, Фарадей в течение почти десяти лет проводил эксперименты, пытаясь «превратить магнетизм в электричество». Первоначально он ошибочно полагал, что для этого достаточно поместить проводник в сильное постоянное магнитное поле. Однако эти опыты не давали результата. Ключевое открытие состояло в том, что ток возникает не просто при наличии магнитного поля, а только при его изменении.

Ответ: Гипотеза Фарадея заключалась в том, что если электрический ток порождает магнитное поле, то и магнитное поле должно быть способно порождать электрический ток.

3. В каком опыте Фарадей открыл явление электромагнитной индукции?

Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции 29 августа 1831 года в ходе знаменитого эксперимента с железным кольцом. Установка состояла из мягкого железного кольца, на которое были намотаны две изолированные друг от друга медные проволочные катушки. Первую катушку (первичную обмотку) он подключил к гальванической батарее (источнику тока). Вторую катушку (вторичную обмотку) он соединил с гальванометром — прибором для обнаружения слабых электрических токов. В момент замыкания цепи первичной катушки (когда в ней начинал течь ток), стрелка гальванометра, подключенного ко второй катушке, кратковременно отклонялась в одну сторону, а затем возвращалась в нулевое положение. Когда цепь первичной катушки размыкали (ток прекращался), стрелка гальванометра снова отклонялась, но уже в противоположную сторону, и опять быстро возвращалась к нулю. При установившемся постоянном токе в первой катушке никакого тока во второй не наблюдалось. Этот опыт показал, что электрический ток во вторичной катушке возникает только в моменты изменения тока в первичной катушке, то есть в моменты изменения создаваемого им магнитного потока через железное кольцо.

Ответ: Фарадей открыл явление электромагнитной индукции в опыте с двумя катушками, намотанными на общее железное кольцо. Ток во второй катушке возникал только в моменты включения или выключения тока в первой катушке.