Номер 5, страница 126 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 4. Электромагнитная индукция. Параграф 23. Способы получения индукционного тока - номер 5, страница 126.

Условие.

5. Почему явление самоиндукции называют частным случаем электро- магнитной индукции?

Решение.

Явление самоиндукции является частным случаем более общего явления — электромагнитной индукции. Давайте разберемся, почему это так.

Электромагнитная индукция — это явление возникновения электродвижущей силы (ЭДС) в замкнутом проводящем контуре при любом изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Величина этой ЭДС определяется законом Фарадея:

$\mathcal{E}_{ind} = -\frac{d\Phi}{dt}$

Здесь $\mathcal{E}_{ind}$ — это ЭДС индукции, а $\frac{d\Phi}{dt}$ — скорость изменения магнитного потока. Причиной изменения магнитного потока может быть что угодно: движение постоянного магнита относительно контура, изменение тока в соседнем контуре, изменение формы самого контура и так далее. Главное — изменение магнитного потока через контур, созданного внешним по отношению к нему источником.

Самоиндукция — это возникновение ЭДС индукции в проводящем контуре, вызванное изменением силы тока в этом же контуре. Когда по проводнику течет ток, он создает вокруг себя магнитное поле. Магнитный поток, созданный этим полем, пропорционален силе тока $\text{I}$: $\Phi = LI$, где $\text{L}$ — индуктивность контура. Если сила тока $\text{I}$ в контуре изменяется со временем, то изменяется и созданный им собственный магнитный поток $\Phi$. Это изменение магнитного потока, согласно тому же закону Фарадея, приводит к возникновению ЭДС в контуре. Эта ЭДС называется ЭДС самоиндукции:

$\mathcal{E}_{si} = -\frac{d\Phi}{dt} = -\frac{d(LI)}{dt} = -L\frac{dI}{dt}$

Таким образом, физический механизм в обоих случаях абсолютно одинаков: изменение магнитного потока через контур порождает в нём ЭДС. Разница лишь в том, что в общем случае электромагнитной индукции магнитный поток создается внешним источником, а в случае самоиндукции — самим током в контуре.

Ответ: Явление самоиндукции называют частным случаем электромагнитной индукции, потому что его физическая природа та же самая — возникновение ЭДС в контуре вследствие изменения пронизывающего его магнитного потока. Особенность (частный случай) самоиндукции заключается в том, что это изменение магнитного потока вызывается изменением силы тока в самом этом контуре, а не внешними по отношению к нему причинами.