Номер 1, страница 77 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Электромагнитные явления. Самостоятельные работы. СР-59. Явление электромагнитной индукции. Вариант 2 - номер 1, страница 77.

Условие.

1. При каком условии в опыте, изображённом на рисунке 97, в катушке, замкнутой на гальванометр, возникает индукционный ток?

Рис. 97

Решение.

Решение

Явление, лежащее в основе данного опыта, — это электромагнитная индукция. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, в замкнутом проводящем контуре (в данном случае — в катушке) возникает электродвижущая сила (ЭДС) индукции, а следовательно, и индукционный ток, только при изменении магнитного потока, пронизывающего поверхность, ограниченную этим контуром.

ЭДС индукции $ \mathcal{E}_i $ определяется формулой:

$ \mathcal{E}_i = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} $

где $ \Delta \Phi $ — это изменение магнитного потока за промежуток времени $ \Delta t $.

В опыте, изображённом на рисунке, замкнутый контур состоит из катушки и гальванометра. Источником магнитного поля является постоянный магнит. Магнитный поток через витки катушки создаётся этим магнитом и зависит от его положения и ориентации относительно катушки.

Чтобы в катушке возник индукционный ток, который зафиксирует гальванометр, необходимо, чтобы ЭДС индукции была отлична от нуля. Согласно формуле, это возможно только в том случае, если магнитный поток $ \Phi $ изменяется со временем, то есть $ \Delta \Phi \neq 0 $. Если магнит и катушка неподвижны друг относительно друга, то магнитный поток через катушку постоянен ($ \Delta \Phi = 0 $), и индукционный ток не возникает.

Изменить магнитный поток через катушку можно, создав относительное движение между магнитом и катушкой:

1. Вдвигать магнит в катушку или выдвигать его из неё. При приближении магнита к катушке магнитный поток через неё увеличивается, а при удалении — уменьшается. Это изменение потока и вызывает появление индукционного тока.

2. Перемещать катушку относительно неподвижного магнита. Результат будет таким же, так как важно именно относительное движение.

3. Вращать магнит рядом с катушкой. Это также приведёт к изменению магнитного потока, так как будет меняться число линий магнитной индукции, проходящих через витки катушки.

Следовательно, ключевым условием для возникновения индукционного тока в катушке является изменение магнитного потока, пронизывающего её.

Ответ: Индукционный ток в катушке возникает при изменении магнитного потока, проходящего через неё. В условиях данного опыта это происходит, когда магнит и катушка движутся друг относительно друга (например, когда магнит вставляют в катушку или вынимают из неё).