Задание OGEPHYS618B9F: Опыты Фарадея. Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца

ФИПИ · ОГЭ · все форматы ответа · 1506 заданий

Открыть решение ↓ Ошибка или пожелание

Учебные темы: Опыты Фарадея. Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца.

Дайте развернутый ответ.

Кольцо из медной проволоки быстро вращается между полюсами сильного магнита (см. рисунок). Будет ли происходить нагревание кольца? Ответ поясните.

Рисунок из условия ФИПИ

 


 

i
СВОЙСТВА ЗАДАНИЯ
КЭС:
3.15 Опыты Фарадея. Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца
Тип ответа:Развернутый ответ
Номер: 618B9F
НЕ РЕШЕНО Изменить статус

Решение задания OGEPHYS618B9F

Ответ: Да, кольцо будет нагреваться.

Да. Кольцо замкнуто и сделано из проводящего материала, а его электрическое сопротивление хотя и мало, но не равно нулю. На рисунке кольцо вращается вокруг вертикального диаметра между полюсами N и S; магнитное поле направлено поперёк этой оси.
При таком вращении меняется угол между плоскостью кольца и направлением поля. Поэтому магнитный поток через площадку, ограниченную кольцом, периодически изменяется, хотя само поле неподвижного магнита постоянно.
Изменение потока вызывает электромагнитную индукцию: в кольце возникает индукционный ток. Ток оказывает тепловое действие. Мощность выделения теплоты в проводнике определяется законом Джоуля—Ленца:
P = I²R.
При ненулевом токе и положительном сопротивлении эта мощность положительна. Смена направления индукционного тока не отменяет нагревания, поскольку в формуле стоит квадрат тока.
Проверка закона сохранения энергии: при поддержании вращения механическая работа преобразуется во внутреннюю энергию кольца. Если внешнего привода нет, нагревание сопровождается уменьшением энергии вращения. Постоянный магнит не является неисчерпаемым источником энергии. Медь не обязана притягиваться к магниту как железо: здесь существенно, что она проводит ток и контур замкнут. Ответ: кольцо будет нагреваться.

Опыты Фарадея. Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца: схема решения задания OGEPHYS618B9F
Обозначения: Исходный рисунок ФИПИ и пояснения к решению.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании OGEPHYS618B9F.

Сообщение увидит только команда сайта: на странице оно не публикуется.

Комментарии к решению

Комментарии видны всем посетителям сайта.

Комментариев пока нет. Будьте первым.

Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь.