Номер 3, страница 84 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 3. Электромагнитные явления. Контрольная работа № 3. Вариант 3 - номер 3, страница 84.

Условие.

3. Металлическое кольцо сначала надевают на полосовой магнит, а потом снимают с него. В каком случае в кольце возникает индукционный ток?

Решение.

Решение

Явление возникновения индукционного тока в замкнутом проводящем контуре описывается законом электромагнитной индукции Фарадея. Согласно этому закону, электрический ток в контуре (в данном случае, в металлическом кольце) возникает только тогда, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий этот контур. Электродвижущая сила (ЭДС) индукции, которая создает этот ток, определяется формулой:
$ \mathcal{E}_{i} = - \frac{\Delta\Phi}{\Delta t} $
где $ \Delta\Phi $ — изменение магнитного потока за промежуток времени $ \Delta t $. Таким образом, для появления индукционного тока необходимо, чтобы магнитный поток через кольцо не был постоянным ($ \Delta\Phi \neq 0 $).

Проанализируем обе ситуации, описанные в задаче:

Когда кольцо надевают на магнит:
В процессе движения кольца относительно магнита изменяется количество линий магнитной индукции, проходящих сквозь площадь, ограниченную кольцом. При надевании кольца на магнит (при их сближении) магнитный поток, пронизывающий кольцо, увеличивается. Поскольку магнитный поток изменяется ($ \Delta\Phi > 0 $), в кольце возникает индукционный ток.

Когда кольцо снимают с магнита:
Аналогично, при снимании кольца с магнита (при их удалении друг от друга) магнитный поток, пронизывающий кольцо, уменьшается. Так как магнитный поток снова изменяется ($ \Delta\Phi < 0 $), в кольце также возникает индукционный ток. Согласно правилу Ленца, его направление будет противоположно направлению тока, возникавшего при надевании кольца.

Следовательно, индукционный ток возникает в обоих случаях, так как в обоих случаях происходит изменение магнитного потока через кольцо из-за их относительного движения. Если кольцо неподвижно находится на магните, то магнитный поток постоянен, и ток не возникает.

Ответ: Индукционный ток в кольце возникает как в случае, когда его надевают на магнит, так и в случае, когда его снимают с магнита.