Номер 661, страница 100 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца. Самоиндукция. Электромагнитное поле - номер 661, страница 100.

661. Как должна располагаться плоскость витка по отношению к линиям магнитной индукции, чтобы магнитный поток был равен нулю; был максимальным?

Решение

Магнитный поток $ \Phi $, пронизывающий плоский виток площадью $ S $, который находится в однородном магнитном поле с индукцией $ B $, определяется формулой:

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

где $ \alpha $ — угол между вектором магнитной индукции $ \vec{B} $ и нормалью $ \vec{n} $ (перпендикуляром) к плоскости витка.

чтобы магнитный поток был равен нулю

Магнитный поток равен нулю ($ \Phi = 0 $), когда множитель $ \cos(\alpha) $ равен нулю. Это условие выполняется при $ \alpha = 90^\circ $.

Угол $ \alpha = 90^\circ $ означает, что нормаль к плоскости витка перпендикулярна вектору магнитной индукции. Следовательно, сама плоскость витка должна быть расположена параллельно линиям магнитной индукции. В этом случае линии поля не пересекают плоскость витка.

Ответ: чтобы магнитный поток был равен нулю, плоскость витка должна располагаться параллельно линиям магнитной индукции.

чтобы магнитный поток был максимальным

Магнитный поток будет максимальным, когда множитель $ \cos(\alpha) $ принимает свое максимальное значение, равное 1. Это условие выполняется при $ \alpha = 0^\circ $.

Угол $ \alpha = 0^\circ $ означает, что нормаль к плоскости витка параллельна вектору магнитной индукции (сонаправлена с ним). Следовательно, сама плоскость витка должна быть расположена перпендикулярно линиям магнитной индукции. В этом положении виток пронизывает максимальное число линий магнитной индукции.

Ответ: чтобы магнитный поток был максимальным, плоскость витка должна располагаться перпендикулярно линиям магнитной индукции.