Номер 1, страница 76 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Электромагнитные явления. Самостоятельные работы. СР-59. Явление электромагнитной индукции. Вариант 1 - номер 1, страница 76.

Условие.

1. Внутри катушки, соединённой с гальванометром, находится малая катушка, подключённая к источнику тока (рис. 95). В какой момент отклоняется стрелка гальванометра?

Рис. 95

Решение.

Решение

В данной установке наблюдается явление электромагнитной индукции. Гальванометр, подключенный к большой (внешней) катушке, регистрирует наличие электрического тока в её цепи. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, индукционный ток в замкнутом контуре возникает только тогда, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий этот контур.

Малая (внутренняя) катушка, подключенная к источнику тока через ключ, при протекании по ней тока создает вокруг себя магнитное поле. Линии этого магнитного поля пронизывают витки внешней катушки, создавая в ней магнитный поток. Величина этого магнитного потока прямо пропорциональна силе тока во внутренней катушке.

Следовательно, индукционный ток во внешней катушке (и отклонение стрелки гальванометра) будет наблюдаться только в те моменты, когда изменяется сила тока во внутренней катушке.

Рассмотрим возможные ситуации:

1. В момент замыкания ключа: сила тока во внутренней катушке резко возрастает от нуля до некоторого постоянного значения. Это изменение тока вызывает изменение создаваемого им магнитного поля, и, как следствие, изменение магнитного потока через внешнюю катушку. В результате во внешней катушке возникает индукционный ток, и стрелка гальванометра отклоняется.

2. После замыкания ключа: когда ток во внутренней катушке установился и стал постоянным, создаваемое им магнитное поле также становится постоянным. Магнитный поток через внешнюю катушку перестает изменяться ($ \frac{\Delta\Phi}{\Delta t} = 0 $). Индукционный ток во внешней катушке исчезает, и стрелка гальванометра возвращается в нулевое положение.

3. В момент размыкания ключа: сила тока во внутренней катушке резко уменьшается от своего постоянного значения до нуля. Это снова приводит к изменению магнитного потока через внешнюю катушку, что опять вызывает появление в ней кратковременного индукционного тока. Стрелка гальванометра снова отклоняется (при этом направление отклонения будет противоположным по сравнению с моментом замыкания).

Ответ: Стрелка гальванометра отклоняется в моменты замыкания и размыкания цепи, к которой подключена малая катушка.