Для решения этой задачи можно воспользоваться законом электромагнитной индукции Фарадея. Согласно этому закону, электродвижущая сила (ЭДС) индукции, возникающая в контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через контур:
[
\mathcal{E} = -\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}
]
где (\Delta \Phi) — изменение магнитного потока, а (\Delta t) — время, за которое это изменение происходит.
Если контур состоит из (N) витков, то полная ЭДС будет равна:
[
\mathcal{E} = -N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}
]
В данной задаче магнитный поток изменяется от нуля до (\Phi_0). Следовательно, в обоих случаях (\Delta \Phi = \Phi_0).
Теперь давайте рассмотрим силу тока в контуре. Согласно закону Ома для полной цепи, сила тока (I) связана с ЭДС и сопротивлением (R) следующим образом:
[
I = \frac{\mathcal{E}}{R}
]
Подставим выражение для ЭДС:
[
I = \frac{-N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}}{R} = \frac{N \Phi_0}{R \Delta t}
]
Теперь рассмотрим оба случая:
- В первом случае (\Delta t = t), тогда сила тока:
[
I_1 = \frac{N \Phi_0}{R t}
]
- Во втором случае (\Delta t = 4t), тогда сила тока:
[
I_2 = \frac{N \Phi_0}{R \cdot 4t} = \frac{N \Phi_0}{4Rt} = \frac{I_1}{4}
]
Таким образом, сила тока во втором случае будет в 4 раза меньше, чем в первом случае. Следовательно, правильный ответ:
2) в 4 раза меньше.