Физика. 9 класс · Перышкин, Гутник · § 43

Упражнение 40 к § 43

§ 43. Электромагнитное поле · тема: Электромагнитное поле

Задача 1

Условие (кратко)

При замыкании ключа ток в катушке A некоторое время нарастает, а в катушке C с гальванометром возникает короткий ток. Отличаются ли поля, вызывающие токи в A и C? Были бы они без катушки C?

Решение

В катушке A ток создаётся источником тока: его заряды создают в проводах электрическое поле, линии которого начинаются и заканчиваются на зарядах (как у электростатического поля).

Пока ток в A нарастает, растёт и её магнитное поле. Меняющееся магнитное поле порождает вихревое электрическое поле с замкнутыми силовыми линиями. Именно оно приводит в движение свободные заряды катушки C — возникает кратковременный индукционный ток. Когда ток в A перестаёт меняться, вихревое поле исчезает, и ток в C прекращается.

Значит, поля различаются: в A — поле, созданное зарядами источника, в C — вихревое поле, созданное изменением магнитного поля.

Если убрать катушку C с гальванометром, оба поля всё равно появятся в момент замыкания ключа: поле в цепи A от катушки C не зависит, а вихревое поле возникает в пространстве независимо от того, есть ли там проводник. Катушка C лишь обнаруживает его по появлению тока.

Ответ
Отличаются — в A поле создаётся зарядами источника, в C действует вихревое поле от меняющегося магнитного поля; оба поля существовали бы и без катушки C.
Почему так

Меняющееся магнитное поле порождает вихревое электрическое поле независимо от наличия проводника.

Подробнее — в теме «Электромагнитное поле».

Похожие задачи для тренировки

Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Физика. 9 класс» (А. В. Перышкин, Е. М. Гутник; Дрофа, 2014).

Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.