Номер 816, страница 130 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электромагнитные явления. Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца - номер 816, страница 130.

Условие.

816. Почему колебания стрелки компаса быстрее прекращаются, если корпус прибора латунный или алюминиевый, и медленнее, если его корпус пластмассовый?

Решение.

Решение

Это явление объясняется возникновением вихревых индукционных токов (токов Фуко) в проводящем корпусе компаса и последующим электромагнитным демпфированием.

Стрелка компаса — это постоянный магнит. Когда она колеблется, она создает вокруг себя переменное во времени магнитное поле.

Если корпус компаса сделан из проводящего материала, такого как латунь или алюминий, переменное магнитное поле стрелки пронизывает стенки корпуса и, в соответствии с законом электромагнитной индукции, возбуждает в них замкнутые вихревые токи. Согласно правилу Ленца, магнитное поле, создаваемое этими токами, всегда направлено так, чтобы противодействовать причине, их вызвавшей, то есть движению (колебаниям) стрелки. Взаимодействие магнитного поля стрелки и магнитного поля вихревых токов создает тормозящую силу, которая быстро гасит колебания. Этот эффект называется электромагнитным демпфированием.

Если корпус компаса пластмассовый, то, поскольку пластмасса является диэлектриком и не проводит электрический ток, вихревые токи в нем практически не возникают. Следовательно, эффект электромагнитного демпфирования отсутствует. Затухание колебаний стрелки происходит значительно медленнее, в основном за счет трения в точке опоры и сопротивления воздуха.

Ответ: В металлическом (латунном или алюминиевом) корпусе колеблющаяся магнитная стрелка наводит вихревые индукционные токи (токи Фуко). Магнитное поле этих токов тормозит движение стрелки, вызывая быстрое затухание колебаний. В пластмассовом корпусе, который является диэлектриком, индукционные токи не возникают, поэтому эффект электромагнитного торможения отсутствует, и колебания прекращаются медленнее.