Номер 11, страница 108 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

11. Для обнаружения явления электромагнитной индукции были выполнены четыре опыта. В опыте А магнит вдвигали в замкнутую проволочную катушку, в опыте Б катушку надевали на магнит, в опыте В магнит приближали к катушке в плоскости её витков, в опыте Г включали ток в параллельно расположенной катушке (рис. Т3.9). В каких из этих опытов возникал индукционный ток в катушке?

Рис. Т3.9

1) только в опыте А

2) только в опытах А и Б

3) только в опытах А, Б И В

4) только в опытах А, Б и Г

5) в опытах А, Б, В и Г

Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре при любом изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Согласно закону Фарадея, электродвижущая сила (ЭДС) индукции $ε_i$ прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока $Φ_B$ через поверхность, ограниченную контуром: $ε_i = - \frac{dΦ_B}{dt}$. Индукционный ток возникает, если $ε_i \neq 0$, то есть когда магнитный поток изменяется во времени ($ \frac{dΦ_B}{dt} \neq 0 $). Рассмотрим каждый из представленных опытов с этой точки зрения.

Опыт А: Магнит вдвигают в замкнутую проволочную катушку. При движении магнита относительно катушки изменяется магнитное поле, пронизывающее витки катушки. Чем ближе магнит, тем больше линий магнитной индукции проходит через площадь контура. Следовательно, магнитный поток через катушку изменяется, что приводит к возникновению индукционного тока, который фиксируется гальванометром.

Опыт Б: Катушку надевают на магнит. Этот случай аналогичен опыту А, так как имеет место относительное движение магнита и катушки. Изменение расстояния между ними вызывает изменение магнитного потока через катушку, что, в свою очередь, порождает индукционный ток.

Опыт В: Магнит приближают к катушке в плоскости её витков. В этом случае магнит движется не вдоль оси катушки, а сбоку от неё. Несмотря на это, при приближении магнита к катушке часть его магнитного поля начинает пронизывать витки. Распределение и величина магнитного поля внутри контура катушки изменяются, а значит, изменяется и магнитный поток. Следовательно, в катушке возникает индукционный ток.

Опыт Г: Включают ток в параллельно расположенной катушке. В момент включения ток в первой катушке (первичной обмотке) нарастает от нуля до некоторого постоянного значения. Изменяющийся ток создает вокруг себя изменяющееся во времени магнитное поле. Это переменное магнитное поле пронизывает вторую катушку (вторичную обмотку), подключенную к гальванометру. В результате во второй катушке изменяется магнитный поток, что и является причиной возникновения кратковременного индукционного тока.

Таким образом, во всех четырех описанных экспериментах создаются условия для изменения магнитного потока через катушку, подключенную к гальванометру. Это означает, что индукционный ток будет возникать в каждом из этих опытов.

Ответ: 5) в опытах А, Б, В и Г.