Global EE

Электромагнитная… — Задание Физика 8 Класс №00050791

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Электромагнитная Индукция и Генератор

№2. Задание без номера

ID: 00050791

К вертикальной катушке подключены два светодиода — зелёный и красный — так, что при токе в одну сторону вспыхивает только зелёный, а при токе в другую — только красный. Все опыты проводят у верхнего конца катушки, магнит всё время держат вертикально. Ученик заметил: если полосовой магнит вдвигать в катушку сверху северным полюсом вниз, вспыхивает зелёный светодиод.

Затем он проделал шесть опытов:

1) магнит, обращённый вниз северным полюсом, выдвигает из катушки вверх;

2) магнит, обращённый вниз южным полюсом, вдвигает в катушку сверху;

3) магнит, обращённый вниз южным полюсом, выдвигает из катушки вверх;

4) магнит неподвижно висит над катушкой северным полюсом вниз, а катушку поднимают и надевают на него;

5) магнит неподвижно висит южным полюсом вниз, его нижний конец внутри катушки, а катушку опускают и снимают с магнита;

6) магнит неподвижно лежит внутри неподвижной катушки.

В скольких из этих шести опытов вспыхивал зелёный светодиод?

В ответ запишите число.

Источник: Global_EE

Решение

Направление индукционного тока зависит от того, как меняется магнитное поле в катушке: по правилу Ленца ток всегда мешает изменению. Если изменение поля «такое же», как в исходном опыте (северный полюс входит сверху), — горит зелёный; если противоположное — красный; если поле не меняется — ни один.

Чтобы не запутаться, сведём каждый опыт к одному из четырёх: какой полюс снизу у магнита и входит он в катушку или выходит из неё. Для индукции важно только взаимное движение, поэтому неважно, что двигают — магнит или катушку.

1) Северный полюс выходит. Вместо усиления поля — ослабление: изменение противоположное. Красный.

2) Южный полюс входит. Поле южного полюса в катушке направлено противоположно полю северного, и оно усиливается — снова изменение противоположное исходному. Красный.

3) Южный полюс выходит. Здесь сразу две «перемены»: полюс другой и движение обратное. Две перемены дают исходное направление тока. Зелёный.

4) Катушку надевают на северный полюс снизу — относительно катушки северный полюс входит в неё сверху, как в исходном опыте. Зелёный.

5) Катушку опускают, снимая с южного полюса, — относительно катушки южный полюс выходит из неё вверх, как в опыте 3. Зелёный.

6) Ничего не движется, поле не меняется — ни один светодиод не горит.

Зелёный вспыхивал в опытах 3, 4 и 5 — в трёх опытах.

Проверим себя, пересчитав красные: это опыты 1 и 2, ещё один опыт — без вспышек. Получаем $3 + 2 + 1 = 6$ — все опыты учтены, и ни один не попал сразу в два списка.

Ответ

3
Другие задания по теме «Электромагнитная Индукция и Генератор» (8)