Номер 4, страница 123 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 4. Электромагнитная индукция. Параграф 22. Вихревое электрическое поле. Правило Ленца. Вопросы - номер 4, страница 123.

Условие.

4. Каким должно быть магнитное поле, чтобы в неподвижном замкнутом проводящем контуре появился индукционный ток?

Решение.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, индукционный ток в замкнутом проводящем контуре возникает в том случае, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий поверхность, ограниченную этим контуром. Электродвижущая сила (ЭДС) индукции, вызывающая ток, определяется формулой:

$\mathcal{E}_i = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$

где $\mathcal{E}_i$ – ЭДС индукции, а $\Delta \Phi / \Delta t$ – скорость изменения магнитного потока. При наличии ЭДС в замкнутом контуре возникает индукционный ток.

Магнитный поток $\Phi$ через плоский контур площадью $\text{S}$ вычисляется по формуле:

$\Phi = B \cdot S \cdot \cos(\alpha)$

где $\text{B}$ – модуль индукции магнитного поля, $\text{S}$ – площадь контура, а $\alpha$ – угол между направлением вектора магнитной индукции $\vec{B}$ и нормалью (перпендикуляром) к плоскости контура.

Изменение магнитного потока $\Delta \Phi$ может происходить по трем причинам:

1. Изменение индукции магнитного поля $\Delta B$.
2. Изменение площади контура $\Delta S$.
3. Изменение ориентации контура в магнитном поле, то есть изменение угла $\alpha$.

В условии задачи указано, что контур неподвижен. Это означает, что его площадь $\text{S}$ и его ориентация в пространстве (угол $\alpha$) остаются постоянными. Следовательно, для того чтобы магнитный поток $\Phi$ изменялся, необходимо, чтобы изменялась величина, от которой он зависит, — индукция магнитного поля $\text{B}$.

Таким образом, магнитное поле должно быть переменным (нестационарным), то есть его индукция должна изменяться с течением времени.

Ответ: Чтобы в неподвижном замкнутом проводящем контуре появился индукционный ток, магнитное поле, пронизывающее этот контур, должно быть переменным во времени (нестационарным). Это означает, что индукция магнитного поля должна изменяться (увеличиваться или уменьшаться) с течением времени.