Ошибка в опыте Колладона
Статья к заданиюТоки Фуко
Прочитайте текст и выполните задания.
Токи Фуко
Изменение магнитного потока производит индуцированное вихревое электрическое поле даже в пустом пространстве. Если металлическая пластина вставляется в это пространство, индуцированное электрическое поле приводит к появлению электрического тока в металле. Причём чем быстрее меняется магнитный поток, тем больше индуцированный ток.
Эти индуцированные токи называются вихревые токи или токи Фуко – в честь ученого Ж.Б.Л. Фуко, изучавшего эти токи. Первым же магнитное действие этих токов обнаружил французский ученый Д.Ф. Араго, проводивший в 1824 г. опыт с медным диском, расположенном на оси под вращающейся магнитной стрелкой. В результате диск тоже начинал вращаться. Этот эффект стали называть в физике «явлением Араго».
Вредное действие вихревых токов связано с потерями энергии в сердечниках трансформаторов и генераторов из-за выделения большого количества тепла. Направление и сила вихревого тока зависят от формы образца, от направления и скорости изменения магнитного поля, от свойств материала, из которого сделан образец. В массивных проводниках вследствие малости электрического сопротивления токи Фуко могут быть очень большими и вызывать значительное нагревание.
С другой стороны, вихревые токи нашли применение для нагрева и плавки металлов в вакууме, для гашения (демпфирования) или предотвращения колебаний, возникающих в электроизмерительных приборах и других устройствах. Если под качающейся в горизонтальной плоскости магнитной стрелкой расположить массивную медную пластину, то возбуждаемые в медной пластине токи Фуко будут тормозить колебания стрелки.
Используя общий текст и рисунок, объясните, что помешало Колладону открыть явление электромагнитной индукции и в чём заключалась ошибка в постановке опыта.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| 7. Электромагнитная индукция была открыта в 1831 году Майклом Фарадеем. Схема одного из опытов Фарадея представлена на рисунке.
Почти одновременно с Фарадеем получить электрический ток в катушке с помощью магнита пытался швейцарский физик Колладон. Индикатором тока – гальванометром – служила легкая магнитная стрелка. Чтобы избежать влияния на нее постоянного магнита, который вдвигался в катушку, эта стрелка была вынесена в соседнюю комнату, туда же были протянуты и провода от катушки. Вставив магнит в катушку, Колладон шёл в соседнюю комнату и с огорчением убеждался, что гальванометр ничего не показывает. Что же помешало Колладону сделать открытие явления электромагнитной индукции, в чем заключалась ошибка в постановке опыта? | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Зависит ли индукционный ток от самого наличия магнита в катушке или от изменения магнитного потока?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Индукционный ток возникает при изменении магнитного потока, то есть во время движения магнита относительно катушки.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Колладон вставлял магнит в катушку, а затем уходил в соседнюю комнату. К моменту его прихода магнит уже останавливался, ток прекращался, и гальванометр не отклонялся.