«Явление электромагнитной индукции» 1. В чём состоит явление электромагнитной индукции? 2. Прямоугольная рамка со сторонами 30 см и 20 см находится в магнитном поле, индукция которого 2 Тл. Вычислите магнитный поток, проходящий через рамку. 3. Для наблюдения явления электромагнитной индукции собирается схема, включающая в себя катушку, подключённую к гальванометру, и магнит. Индукционный ток в катушке возникает: а) только если катушка надевается на магнит; б) только если катушка снимается с магнита; в) если катушка надевается или снимается с магнита. 4. К сплошному алюминиевому кольцу, подвешенному на шёлковой нити, подносят полосовой магнит, как показано на рисунке. Что будет происходить с кольцом в это время? Ответ дайте, используя правило Ленца и правило правой руки: а) кольцо будет притягиваться к магниту; б) кольцо будет отталкиваться от магнита.

1. В чём состоит явление электромагнитной индукции?
Электромагнитная индукция — это явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, проходящего через этот контур.

Важно: ток появляется не просто из-за наличия магнитного поля, а именно из-за изменения магнитного потока (например, при движении магнита, катушки, изменении площади контура или магнитной индукции). Такой ток называют индукционным.

2. Дано:
Стороны рамки:
a = 30 см = 0,30 м
b = 20 см = 0,20 м

Магнитная индукция:
B = 2 Тл

Площадь рамки:
S = a · b = 0,30 · 0,20 = 0,06 м²

Магнитный поток:
Φ = B · S · cos α

Если не указано иное, предполагаем, что поле перпендикулярно плоскости рамки (α = 0°, cos α = 1).

Тогда:
Φ = 2 · 0,06 = 0,12 Вб

Ответ: Φ = 0,12 Вб.

3. Когда возникает индукционный ток в катушке?
Индукционный ток возникает тогда, когда изменяется магнитный поток через катушку.

Это происходит в двух случаях:

• при надевании катушки на магнит (поток увеличивается);

• при снятии катушки с магнита (поток уменьшается).

Следовательно, верный ответ:
в) если катушка надевается или снимается с магнита.

4. Что будет происходить с алюминиевым кольцом? (правило Ленца и правило правой руки)

Когда к алюминиевому кольцу подносят магнит, магнитный поток через кольцо увеличивается. В кольце возникают вихревые индукционные токи.

По правилу Ленца:
индукционный ток всегда направлен так, чтобы противодействовать причине, его вызвавшей.

Значит, кольцо создаёт собственное магнитное поле, которое противодействует приближению магнита.

Итог: возникает сила отталкивания между магнитом и кольцом.

Ответ:
б) кольцо будет отталкиваться от магнита.