Номер 2, страница 215 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Вопросы после параграфа. § 59. Явление электромагнитной индукции. Глава 3. Электромагнитные явления - номер 2, страница 215.

2. При каком условии в опытах (см. рис. 164, 165) в катушке, замкнутой на гальванометр, возникал индукционный ток?

Как они проводились?

Опыты по изучению электромагнитной индукции, к которым относятся изображения 164-166, проводились несколькими способами для демонстрации возникновения тока без прямого подключения к источнику.

Опыт с движущимся магнитом (рис. 164): Катушку, состоящую из множества витков провода, подключали к чувствительному гальванометру. Когда в катушку вносили или из нее вынимали постоянный магнит, стрелка гальванометра отклонялась, что свидетельствовало о возникновении электрического тока. Ток существовал только во время движения магнита. Если магнит оставался неподвижным внутри или снаружи катушки, ток не возникал.

Опыт с двумя катушками (рис. 165 и 166): Две катушки располагали рядом друг с другом. Первую (первичную) катушку подключали к источнику питания через ключ. Вторую (вторичную) катушку замыкали на гальванометр. В момент замыкания или размыкания цепи первичной катушки гальванометр регистрировал кратковременный ток во вторичной катушке. Ток также индуцировался во вторичной катушке, если при замкнутой цепи первичной катушки изменять в ней силу тока (например, с помощью реостата, как на рис. 166) или перемещать катушки относительно друг друга.

Ответ: Опыты проводились путем перемещения магнита относительно катушки, подключенной к гальванометру, а также путем изменения силы тока в одной катушке и наблюдения за возникновением тока в другой, расположенной рядом.

2. При каком условии в опытах (см. рис. 164, 165) в катушке, замкнутой на гальванометр, возникал индукционный ток?

Во всех рассмотренных опытах индукционный ток в катушке, замкнутой на гальванометр, возникал тогда и только тогда, когда изменялся магнитный поток, пронизывающий эту катушку.

Магнитный поток — это физическая величина, характеризующая число линий магнитной индукции, проходящих через некоторую поверхность (в данном случае, через площадь, ограниченную витками катушки). Изменение магнитного потока могло быть вызвано:

— изменением магнитного поля во времени (как в опыте с двумя катушками при замыкании/размыкании цепи или изменении силы тока);

— движением контура в постоянном магнитном поле (как в опыте с движением магнита относительно катушки);

— изменением ориентации контура в магнитном поле.

Пока магнитный поток, проходящий через катушку, оставался постоянным, индукционный ток не возникал.

Ответ: Индукционный ток в катушке возникал при любом изменении магнитного потока, пронизывающего витки этой катушки.

3. В чём заключается явление электромагнитной индукции?

Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электродвижущей силы (ЭДС) в проводящем контуре при изменении магнитного потока, проходящего через поверхность, ограниченную этим контуром. Если контур замкнут, то возникающая ЭДС создает в нем электрический ток, называемый индукционным.

Величина ЭДС индукции $ \mathcal{E}_{i} $ определяется законом электромагнитной индукции Фарадея. Согласно этому закону, ЭДС индукции прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока $ \Phi $ через контур. Математически это выражается формулой:

$ \mathcal{E}_{i} = - \frac{d\Phi}{dt} $

Знак «минус» в этой формуле является выражением правила Ленца, которое гласит: индукционный ток, возникающий в замкнутом контуре, имеет такое направление, что созданное им магнитное поле противодействует изменению магнитного потока, которое вызвало этот ток.

Ответ: Явление электромагнитной индукции — это возникновение электрического тока в замкнутом проводящем контуре вследствие изменения магнитного потока, проходящего через площадь, ограниченную этим контуром.