Номер 3, страница 37, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 8. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 71. Передача электрической энергии. Трансформатор. Повторим изученное - номер 3, страница 37.

Условие.

• В чём заключается явление электромагнитной индукции?

Решение.

Явление электромагнитной индукции, открытое английским физиком Майклом Фарадеем в 1831 году, — это возникновение электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, который пронизывает этот контур. Возникающий ток называют индукционным током, а вызывающую его причину — электродвижущей силой (ЭДС) индукции.

Ключевым понятием здесь является магнитный поток ($\Phi$). Это скалярная физическая величина, которая характеризует количество линий магнитной индукции, проходящих через ограниченную этим контуром поверхность. Магнитный поток определяется по формуле:
$\Phi = B \cdot S \cdot \cos(\alpha)$
где $\text{B}$ — модуль вектора магнитной индукции, $\text{S}$ — площадь контура, а $\alpha$ — угол между направлением вектора магнитной индукции и нормалью (перпендикуляром) к плоскости контура.

Изменение магнитного потока, необходимое для возникновения индукционного тока, может происходить по нескольким причинам:

• из-за изменения величины магнитной индукции $\text{B}$ (например, при приближении или удалении постоянного магнита от катушки);
• из-за изменения площади контура $\text{S}$, охватываемой магнитным полем (например, при растяжении или сжатии гибкого контура);
• из-за изменения ориентации контура в магнитном поле, то есть изменения угла $\alpha$ (например, при вращении рамки в однородном магнитном поле, что является принципом работы электрогенератора).

Количественно это явление описывается законом электромагнитной индукции Фарадея, который гласит, что ЭДС индукции ($\mathcal{E}_i$) в контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром:
$\mathcal{E}_i = - \frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$
Знак «минус» в этой формуле отражает правило Ленца: индукционный ток всегда имеет такое направление, что создаваемое им собственное магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, которое вызвало этот ток. Это правило является следствием закона сохранения энергии.

Таким образом, суть явления заключается в том, что переменное магнитное поле порождает в пространстве вихревое электрическое поле, которое и является непосредственной причиной возникновения индукционного тока в проводнике.

Явление электромагнитной индукции лежит в основе работы генераторов, трансформаторов, индукционных плит, кардиостимуляторов, считывающих головок в жёстких дисках и многих других технических устройств.

Ответ: Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока (называемого индукционным) в замкнутом проводящем контуре при любом изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур.