Экспериментальное задание 22.1, страница 97 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

Экспериментальное задание 22.1

Работаем самостоятельно

Определение направления индукционного электрического тока

Оборудование: прибор Ленца, полосовой постоянный магнит.

Используйте прибор Ленца с двумя алюминиевыми кольцами, скреплёнными алюминиевой пластиной и свободно вращающимися на острие иглы. Выполните опыты с введением магнита в кольцо и удалением его из кольца.

Порядок выполнения задания

1. Введите магнит в сплошное кольцо северным полюсом. В случае притяжения кольца к магниту в столбце «Взаимодействие» таблицы поставьте знак «+», в случае отталкивания кольца от магнита — знак «-», при отсутствии взаимодействия — 0.

2. Удалите северный полюс магнита из сплошного кольца.

3. Введите магнит в сплошное кольцо южным полюсом.

4. Удалите южный полюс магнита из сплошного кольца.

5. Повторите все опыты с разрезанным кольцом.

Таблица 22.1

Сплошное кольцо

Полюс магнита

Движение

Взаимодействие

Северный

Введение

Выведение

Южный

Введение

Выведение

6. На основе выполненных опытов сформулируйте правило определения направления индукционного тока в витке провода.

Таблица 22.1 (и результаты для разрезанного кольца по п.5)

Результаты экспериментов, полученные на основе правила Ленца, представлены в таблице ниже. Взаимодействие обозначено согласно условию: «+» — притяжение, «-» — отталкивание, «0» — отсутствие взаимодействия.

6. На основе выполненных опытов сформулируйте правило определения направления индукционного тока в витке провода.

Решение:

Анализ результатов экспериментов позволяет сделать следующие выводы и сформулировать правило.

1. Опыты со сплошным кольцом. При движении магнита относительно сплошного (замкнутого) кольца изменяется магнитный поток $Φ$, пронизывающий его площадь. Это изменение вызывает появление в кольце индукционного тока. Возникший ток создает собственное магнитное поле, которое взаимодействует с полем магнита.

- При введении магнита в кольцо (увеличение магнитного потока), кольцо отталкивается. Это значит, что индукционный ток создает магнитное поле, направленное навстречу полю магнита, препятствуя его усилению. Обращенная к магниту сторона кольца становится одноименным полюсом.

- При выведении магнита из кольца (уменьшение магнитного потока), кольцо притягивается. Это значит, что индукционный ток создает магнитное поле, сонаправленное с полем магнита, стремясь скомпенсировать его ослабление. Обращенная к магниту сторона кольца становится разноименным полюсом.

2. Опыты с разрезанным кольцом. В разрезанном кольце электрическая цепь разомкнута. Хотя ЭДС индукции в проводнике также возникает при изменении магнитного потока, протекание значительного замкнутого тока невозможно. Из-за отсутствия тока кольцо не создает собственного магнитного поля и не взаимодействует с магнитом. Это доказывает, что наблюдаемые в опыте со сплошным кольцом силы притяжения и отталкивания обусловлены именно индукционным током.

Обобщение этих наблюдений приводит к формулировке правила Ленца.

Ответ: Индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, всегда имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван этот ток.