Номер 2, страница 218 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Вопросы после параграфа. § 60. Направление индукционного тока. Правило Ленца. Глава 3. Электромагнитные явления - номер 2, страница 218.

2. Почему кольцо с разрезом не реагирует на приближение магнита?

2. Почему кольцо с разрезом не реагирует на приближение магнита?

Это явление объясняется законом электромагнитной индукции и правилом Ленца. Чтобы понять, почему кольцо с разрезом не реагирует, сначала рассмотрим, почему реагирует сплошное кольцо.

Когда магнит приближается к замкнутому проводящему кольцу, изменяется магнитный поток $Φ_B$, пронизывающий площадь этого кольца. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, это изменение потока создает в кольце электродвижущую силу (ЭДС) индукции: $ε_{ind} = - \frac{dΦ_B}{dt}$.

Поскольку сплошное кольцо является замкнутым проводящим контуром, под действием этой ЭДС в нем возникает индукционный ток $I_{ind}$. В соответствии с правилом Ленца (которое отражено знаком "минус" в формуле), направление этого тока таково, что создаваемое им магнитное поле противодействует причине, его вызвавшей, то есть изменению внешнего магнитного потока. Если к кольцу приближать, например, северный полюс магнита, то индукционный ток создаст собственное магнитное поле, которое со стороны магнита также будет иметь северный полюс. В результате взаимодействия одноименных полюсов возникнет сила отталкивания, и кольцо придет в движение.

В случае с кольцом, имеющим разрез, ситуация принципиально иная. При приближении магнита магнитный поток через него так же меняется, и ЭДС индукции $ε_{ind}$ на концах разреза по-прежнему возникает. Однако разрез представляет собой разрыв в электрической цепи. Из-за этого разрыва полноценный индукционный ток не может протекать по всему контуру кольца.

Поскольку в разомкнутом кольце нет значительного индукционного тока, оно не создает и собственного магнитного поля, которое могло бы взаимодействовать с полем приближающегося магнита. Следовательно, сила взаимодействия (в данном случае — отталкивания) не возникает, и кольцо остается неподвижным.

Ответ: Разрез в кольце разрывает электрическую цепь. Это препятствует возникновению в нем замкнутого индукционного тока при изменении магнитного потока. Без индукционного тока кольцо не создает собственное магнитное поле и, как следствие, не взаимодействует с магнитом.