Номер 2, страница 187 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

2. При каком условии в опытах (см. рис. 138, 139) в катушке, замкнутой на гальванометр, возникал индукционный ток?

1. Опыты, демонстрирующие явление электромагнитной индукции, были проведены Майклом Фарадеем и, как правило, включают три основные постановки.

Первый опыт (вероятно, рис. 138) заключается во взаимодействии катушки, подключенной к гальванометру, и постоянного магнита. Когда магнит вдвигают в катушку или выдвигают из нее, гальванометр фиксирует появление электрического тока. Ток существует только во время движения магнита. Направление тока зависит от направления движения и от полюса магнита, который используется.

Второй опыт (вероятно, рис. 139) использует две катушки, расположенные рядом. Первичная катушка подключается к источнику тока через ключ, а вторичная — к гальванометру. В моменты замыкания или размыкания цепи первичной катушки, во вторичной катушке возникает кратковременный индукционный ток. Это происходит потому, что изменяющееся магнитное поле первичной катушки пронизывает вторичную.

Третий опыт (вероятно, рис. 140) является вариацией второго. При постоянно включенном токе в первичной катушке, его силу изменяют реостатом, либо перемещают катушки относительно друг друга. Во всех случаях, когда изменяется магнитное поле, пронизывающее вторичную катушку, в ней возникает индукционный ток.

Ответ: Опыты заключались в создании изменяющегося магнитного потока через замкнутую катушку, что достигалось либо относительным движением катушки и постоянного магнита, либо изменением силы тока в другой, соседней катушке.

2. В опытах, упомянутых в вопросе (рис. 138, 139), индукционный ток в катушке, замкнутой на гальванометр, возникал при единственном фундаментальном условии: изменении магнитного потока, пронизывающего контур данной катушки. Магнитный поток ($ \Phi $) — это величина, пропорциональная числу линий магнитной индукции, проходящих сквозь площадь контура. В опыте с магнитом (рис. 138) поток изменялся при движении магнита относительно катушки. В опыте с двумя катушками (рис. 139) поток изменялся в моменты включения/выключения тока в первичной катушке, так как ее магнитное поле, пронизывающее вторичную катушку, появлялось или исчезало. Если магнитный поток оставался постоянным, индукционный ток не возникал.

Ответ: Индукционный ток в катушке возникал при любом изменении магнитного потока, пронизывающего ее витки.

3. Явление электромагнитной индукции — это возникновение электродвижущей силы (ЭДС) в проводящем контуре при изменении магнитного потока, проходящего через этот контур. Если контур замкнут, возникающая ЭДС создает в нем электрический ток, называемый индукционным. Величина ЭДС индукции ($ \mathcal{E}_{i} $) определяется законом Фарадея и прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока ($ \frac{\Delta\Phi}{\Delta t} $):

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

Знак «минус» в этой формуле отражает правило Ленца: индукционный ток всегда имеет такое направление, что созданное им магнитное поле препятствует тому изменению магнитного потока, которым этот ток был вызван. Это явление является основополагающим для производства и передачи электроэнергии.

Ответ: Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре вследствие изменения магнитного потока, проходящего через него.