5. Постоянный полосовой магнит сначала вносят в фарфоровое замкнутое кольцо (рис. 1а), затем в алюминиевое кольцо с разрезом (рис. 1б).
Индукционный ток
1) возникает только в первом случае
2) возникает только во втором случае
3) возникает в обоих случаях
4) не возникает ни в одном из случаев
Решение:
Для возникновения индукционного тока необходимо выполнение двух условий, согласно закону электромагнитной индукции Фарадея и правилу Ленца:
- Изменение магнитного потока: Магнитный поток, пронизывающий контур, должен изменяться. В обоих случаях (рис. 1а и рис. 1б) магнит вносят в кольцо, что приводит к изменению магнитного потока через площадь, ограниченную кольцом.
- Наличие замкнутого проводящего контура: Контур, в котором должен возникнуть индукционный ток, должен быть замкнутым и состоять из проводящего материала.
Рассмотрим каждый случай:
Случай 1: Фарфоровое замкнутое кольцо (рис. 1а).
- Изменение магнитного потока: Да, магнит вносят в кольцо, магнитный поток изменяется.
- Наличие замкнутого проводящего контура: Кольцо замкнуто, но фарфор является диэлектриком (не проводит электрический ток).
Поскольку фарфоровое кольцо не является проводником, индукционный ток в нем возникнуть не может, даже при изменении магнитного потока.
Случай 2: Алюминиевое кольцо с разрезом (рис. 1б).
- Изменение магнитного потока: Да, магнит вносят в кольцо, магнитный поток изменяется.
- Наличие замкнутого проводящего контура: Алюминий является проводником электрического тока. Однако кольцо имеет разрез, что означает, что электрическая цепь разомкнута.
Поскольку алюминиевое кольцо имеет разрез, оно не образует замкнутого контура. Индукционный ток не может протекать по разомкнутой цепи, даже если материал является проводником и магнитный поток изменяется.
Вывод:
Ни в первом, ни во втором случае индукционный ток не возникает, так как не выполняется одно из необходимых условий:
- В первом случае нет проводящего контура.
- Во втором случае нет замкнутого контура.
Ответ: 4) не возникает ни в одном из случаев