Задание №3 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Катушку большого диаметра присоединили к амперметру, а катушку меньшего диаметра подключили к источнику тока и вставили внутрь большой катушки. При движении малой катушки вверх в большой катушке возник электрический ток (см. рисунок). Какое явление демонстрирует данный опыт?

резонанс
электризация тел
взаимодействие зарядов
электромагнитная индукция
Правильный ответ
4
Пояснение
Решение.
Для того чтобы определить, какое физическое явление демонстрирует данный опыт, проанализируем условия эксперимента и происходящие процессы шаг за шагом:
1. Анализ установки: В опыте используются две катушки. Малая катушка подключена к источнику постоянного тока, следовательно, вокруг неё создаётся магнитное поле (она работает как электромагнит). Большая катушка не подключена к источнику питания, она замкнута на измерительный прибор — амперметр (или гальванометр), который фиксирует наличие электрического тока в цепи.
2. Физический процесс: Когда малую катушку начинают перемещать (вынимать вверх) относительно большой катушки, магнитное поле, пронизывающее витки большой катушки, начинает изменяться. Согласно закону Фарадея, изменение магнитного потока, проходящего через замкнутый проводящий контур, приводит к возникновению в этом контуре сторонних сил — ЭДС индукции.
3. Наблюдаемый результат: Под действием возникшей ЭДС в большой катушке появляется электрический ток, который фиксируется отклонением стрелки прибора. Этот ток называется индукционным.
4. Вывод: Явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через него называется электромагнитной индукцией. Данный опыт является классической демонстрацией этого фундаментального явления, открытого Майклом Фарадеем.
Рассмотрим остальные варианты:
1) Резонанс — это резкое возрастание амплитуды колебаний при совпадении частот, здесь колебательных систем нет.
2) Электризация тел — процесс сообщения телу электрического заряда (например, трением), что не соответствует условию.
3) Взаимодействие зарядов — описывается законом Кулона и не объясняет появление тока в катушке без прямого контакта с источником.
Таким образом, правильным является вариант № 4.
Ответ: 4
Источник: ФИПИ