Номер 667, страница 101 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электромагнитное поле. Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца. Самоиндукция - номер 667, страница 101.

Условие.

667. Что произойдёт, если в опыте Фарадея в катушку ввести не один магнит, а два магнита, сложенных вместе одноимёнными полюсами; разноимёнными полюсами?

Решение.

В основе опыта Фарадея лежит явление электромагнитной индукции, согласно которому в замкнутом проводящем контуре (катушке) возникает электрический ток при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Величина возникающей ЭДС индукции $ \mathcal{E}_{i} $ прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока $ \frac{\Delta\Phi}{\Delta t} $: $ |\mathcal{E}_{i}| = \left|- \frac{\Delta\Phi}{\Delta t}\right| $. Сила индукционного тока, в свою очередь, зависит от этой ЭДС.

Если в катушку ввести два магнита, сложенных вместе одноимёнными полюсами:

При сложении двух магнитов одноимёнными полюсами (северный к северному, южный к южному) их магнитные поля складываются и усиливают друг друга. В результате получается один составной магнит с более сильным магнитным полем. Когда этот усиленный магнит вносят в катушку (или вынимают из неё), он создаёт большее по величине изменение магнитного потока $ \Delta\Phi $ за то же время, чем один магнит. В соответствии с законом Фарадея, это приведёт к возникновению большей ЭДС индукции и, следовательно, большего по силе индукционного тока. Гальванометр, подключенный к катушке, покажет большее отклонение стрелки.

Ответ: В катушке возникнет индукционный ток большей силы, чем при использовании одного магнита, так как суммарное магнитное поле такой системы сильнее.

Если в катушку ввести два магнита, сложенных вместе разноимёнными полюсами:

Если два магнита сложить разноимёнными полюсами (северный полюс одного к южному полюсу другого), их магнитные поля будут направлены в противоположные стороны и станут взаимно компенсировать друг друга. Если магниты одинаковы по силе, их внешнее магнитное поле будет практически равно нулю. При введении такой системы в катушку изменение магнитного потока $ \Delta\Phi $ будет ничтожно малым или вовсе будет отсутствовать. Следовательно, ЭДС индукции и индукционный ток в катушке практически не возникнут. Стрелка гальванометра не отклонится или отклонится очень незначительно.

Ответ: Индукционный ток в катушке практически не возникнет, так как магнитные поля двух магнитов, сложенных разноимёнными полюсами, взаимно ослабляют (компенсируют) друг друга.