Задание 12. Сила Ампера, сила Лоренца, закон электромагнитной индукции, индуктивность, энергия магнитного поля: ЕГЭ по физике

Задание 12 ЕГЭ по физике проверяет умение применять формулы силы Ампера, силы Лоренца, закона электромагнитной индукции Фарадея, индуктивности и энергии магнитного поля катушки с током. В экзаменационных вариантах это обычно задача с кратким ответом (число), требующая расчёта одной из указанных…

Что нужно знать

Сила Ампера: F = B·I·L·sinα, где α — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции. Направление определяется по правилу левой руки: если вектор B входит в ладонь, четыре пальца направлены по току, то…
Сила Лоренца: F = q·v·B·sinα, где α — угол между скоростью и вектором B. Направление для положительного заряда — по правилу левой руки (ладонь: B входит, четыре пальца — по скорости), для отрицательного — противоположно.
Закон электромагнитной индукции Фарадея: ЭДС индукции ε = –ΔΦ/Δt, где Φ = B·S·cosα — магнитный поток. Знак минус отражает правило Ленца: индукционный ток создаёт магнитное поле, противодействующее изменению потока.
Индуктивность: ЭДС самоиндукции ε_s = –L·(ΔI/Δt). Индуктивность катушки зависит от её геометрии и магнитной проницаемости сердечника, но не от тока.
Энергия магнитного поля катушки с током: W = L·I²/2.
Магнитный поток через площадку: Φ = B·S·cosα, где α — угол между нормалью к площадке и вектором B. Если плоскость рамки перпендикулярна B, то α=0, cosα=1; если параллельна — α=90°, поток равен нулю.

Термины и понятия

Сила Ампера: сила, действующая на проводник с током, помещённый в магнитное поле.
Сила Лоренца: сила, действующая на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля.
Магнитный поток (поток магнитной индукции): скалярная величина Φ = B·S·cosα, характеризующая число линий магнитной индукции, пронизывающих…
Электромагнитная индукция: явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через его…
Индуктивность: физическая величина, характеризующая способность катушки создавать магнитный поток при протекании тока; коэффициент…
ЭДС индукции: электродвижущая сила, возникающая в контуре при изменении магнитного потока.
Правило Ленца: индукционный ток всегда направлен так, чтобы противодействовать причине, его вызывающей (изменению магнитного потока).
Правило левой руки: правило для определения направления силы, действующей на проводник с током или движущуюся заряженную частицу в…

Частые ошибки

Путаница между синусом и косинусом при вычислении силы Ампера или Лоренца: угол α берётся между направлением тока (скорости) и вектором B, а не с нормалью.
Неверное определение направления силы Лоренца для отрицательного заряда: забывают, что для отрицательного заряда направление силы противоположно правилу левой руки для положительного.
Ошибки в правиле Ленца: неправильно определяют направление индукционного тока, путая «увеличение» и «уменьшение» магнитного потока.
Игнорирование числа витков N при вычислении ЭДС индукции в катушке: используют Φ вместо Ψ = N·Φ.

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Задание 12. Сила Ампера, сила Лоренца, закон электромагнитной индукции, индуктивность, энергия магнитного поля» занимает 7 занятий по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Начать бесплатно Открыть курс

Другие темы раздела

← Предыдущая тема: Задание 11. Закон Кулона, сила тока, закон Ома, работа и мощность тока, закон Джоуля–Ленца
Следующая тема: Задание 13. Электромагнитные колебания, формула Томсона, отражение света, линзы

Все темы: ЕГЭ по физике