Номер 3, страница 34, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 8. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 70. Переменный электрический ток. Повторим изученное - номер 3, страница 34.

Условие.

• При каких условиях возникает электромагнитная индукция?

Решение.

Явление электромагнитной индукции — это возникновение электрического тока в замкнутом проводящем контуре при любом изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур.

Таким образом, основное и необходимое условие для возникновения электромагнитной индукции — это изменение во времени магнитного потока ($ \Phi $), проходящего через поверхность, ограниченную замкнутым проводящим контуром.

Магнитный поток определяется формулой: $ \Phi = B \cdot S \cdot \cos(\alpha) $, где $\text{B}$ — модуль вектора магнитной индукции, $\text{S}$ — площадь контура, а $\alpha$ — угол между вектором магнитной индукции $ \vec{B} $ и нормалью (перпендикуляром) к плоскости контура.

Исходя из формулы, изменение магнитного потока $ \Delta \Phi $ может быть вызвано изменением любой из этих трёх величин:

1. Изменение магнитной индукции ($ \Delta B $): Контур находится в магнитном поле, индукция которого меняется со временем. Например, при приближении или удалении постоянного магнита от катушки-контура, или при изменении силы тока в электромагните, создающем поле.

2. Изменение площади контура ($ \Delta S $): Изменяется та часть площади контура, которую пронизывают линии магнитной индукции. Например, если деформировать (растягивать или сжимать) гибкий проводящий контур в однородном магнитном поле.

3. Изменение ориентации контура ($ \Delta \alpha $): Контур вращается или иным образом изменяет свое положение относительно линий магнитной индукции. При этом меняется угол $ \alpha $. Этот принцип используется в генераторах электрического тока.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, возникающая при этом электродвижущая сила (ЭДС) индукции $ \mathcal{E}_i $ пропорциональна скорости изменения магнитного потока: $ \mathcal{E}_i = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} $.

Наличие ЭДС в замкнутом контуре и порождает индукционный ток. Важно отметить, что для протекания тока контур должен быть замкнутым.

Ответ: Электромагнитная индукция возникает в замкнутом проводящем контуре при любом изменении магнитного потока, пронизывающего поверхность, ограниченную этим контуром.