Номер 3, страница 82 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Электромагнитные явления. Контрольная работа № 3. Вариант 1 - номер 3, страница 82.

Условие.

3. Полосовой магнит падает сквозь неподвижное металлическое кольцо в первом случае северным полюсом вниз, а во втором — южным полюсом вниз. В каком случае в кольце возникает индукционный ток?

Решение.

Решение

Согласно закону электромагнитной индукции, индукционный ток в замкнутом проводящем контуре (в данном случае, в металлическом кольце) возникает тогда и только тогда, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий этот контур.

Магнитный поток ($ \Phi $) — это физическая величина, характеризующая поток вектора магнитной индукции через некоторую поверхность. ЭДС индукции, вызывающая ток, определяется формулой: $ \mathcal{E}_{i} = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} $ Для возникновения тока необходимо, чтобы изменение магнитного потока $ \Delta \Phi $ за промежуток времени $ \Delta t $ не было равно нулю.

Полосовой магнит создает вокруг себя магнитное поле. Когда магнит падает сквозь кольцо, расстояние между магнитом и кольцом постоянно меняется. Вследствие этого меняется и число линий магнитной индукции, проходящих через площадь кольца. Это означает, что магнитный поток через кольцо изменяется.

1. В первом случае (северным полюсом вниз): при приближении магнита к кольцу магнитный поток увеличивается. При удалении магнита от кольца (после прохождения через него) магнитный поток уменьшается. В обоих этих процессах поток изменяется, что приводит к возникновению индукционного тока.

2. Во втором случае (южным полюсом вниз): ситуация аналогична. Магнитное поле существует у обоих полюсов магнита. При падении магнита южным полюсом вниз магнитный поток через кольцо также будет изменяться (сначала увеличиваться при приближении, затем уменьшаться при удалении). Это изменение потока также вызовет появление индукционного тока.

Разница между этими двумя случаями заключается только в направлении индукционного тока (согласно правилу Ленца), но не в самом факте его существования. Поскольку в обоих случаях магнит движется относительно кольца, магнитный поток через кольцо изменяется, и, следовательно, в обоих случаях возникает индукционный ток.

Ответ: Индукционный ток возникает в обоих случаях.