Номер 236, страница 113, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Материалы для повторения при подготовке к экзамену. 6. Электромагнитные явления - номер 236, страница 113.

Условие.

236. Рассмотрите рисунок 86, на котором изображены схемы нескольких опытов по наблюдению явления электромагнитной индукции. Кольца и рамки на рисунках а, в, г проводящие, проволочная катушка на рисунке б замкнута, П-образный контур и движущаяся перемычка на рисунке д — проводящие. Укажите, какое из условий возникновения индукционного тока имеет место в каждом из этих опытов.

Рис. 86

Решение.

Решение

Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Магнитный поток $ \Phi_B $ через поверхность площадью $ S $ в однородном магнитном поле с индукцией $ \vec{B} $ определяется формулой $ \Phi_B = B S \cos\alpha $, где $ \alpha $ – угол между вектором магнитной индукции $ \vec{B} $ и нормалью к плоскости контура. Следовательно, индукционный ток возникает при изменении со временем любого из трех параметров: величины магнитной индукции $ B $, площади контура $ S $ или его ориентации в поле, которая определяется углом $ \alpha $.

Рассмотрим каждый из представленных опытов:

а) В данном опыте изменение положения ползунка реостата в цепи левой катушки (первичной обмотки) приводит к изменению силы тока в ней. Это, в свою очередь, вызывает изменение во времени магнитного поля, создаваемого этой катушкой. Так как магнитное поле пронизывает правую катушку (кольцо), то изменение магнитного поля приводит к изменению магнитного потока через кольцо и возникновению в нем индукционного тока.

Ответ: Условием возникновения индукционного тока является изменение во времени магнитного потока через кольцо, вызванное изменением силы тока в первичной катушке.

б) Постоянный магнит создает вокруг себя магнитное поле. Когда магнит удаляется от катушки, магнитный поток, пронизывающий витки катушки, уменьшается. Изменение магнитного потока во времени приводит к возникновению индукционного тока в катушке.

Ответ: Условием возникновения индукционного тока является изменение магнитного потока через катушку, вызванное относительным движением магнита и катушки.

в) Этот опыт аналогичен предыдущему. При приближении постоянного магнита к проводящему кольцу магнитный поток, пронизывающий кольцо, увеличивается. Это изменение магнитного потока является причиной возникновения индукционного тока в кольце.

Ответ: Условием возникновения индукционного тока является изменение магнитного потока через кольцо, вызванное относительным движением магнита и кольца.

г) Проводящая рамка вращается в однородном магнитном поле. При вращении рамки изменяется угол $ \alpha $ между нормалью к плоскости рамки и вектором магнитной индукции $ \vec{B} $. Согласно формуле магнитного потока $ \Phi_B = B S \cos\alpha $, изменение угла $ \alpha $ приводит к изменению магнитного потока через рамку, что и вызывает индукционный ток.

Ответ: Условием возникновения индукционного тока является изменение магнитного потока, вызванное изменением ориентации контура (рамки) относительно линий магнитного поля.

д) П-образный проводник с подвижной перемычкой находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости контура. При движении перемычки изменяется площадь $ S $ замкнутого контура. Так как магнитный поток $ \Phi_B = B S $, его изменение происходит за счет изменения площади контура $ S $. Это изменение магнитного потока и вызывает индукционный ток в контуре.

Ответ: Условием возникновения индукционного тока является изменение магнитного потока, вызванное изменением площади контура, пронизываемого магнитным полем.