Номер 3, страница 171, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

3. Как соотносятся между собой потоки внешнего магнитного поля и индукционного тока?

3. Соотношение между потоком внешнего магнитного поля и потоком магнитного поля, созданного индукционным током, определяется правилом Ленца. Это правило является следствием закона сохранения энергии в явлении электромагнитной индукции.

Согласно правилу Ленца, индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, всегда имеет такое направление, что создаваемый им собственный магнитный поток ($Φ_{ind}$) препятствует изменению внешнего магнитного потока ($Φ_{ext}$), которое вызывает этот ток. Математически это выражается знаком "минус" в законе Фарадея для электромагнитной индукции: $ε_{ind} = - \frac{dΦ_{ext}}{dt}$.

Можно выделить два основных сценария:

1. Если внешний магнитный поток через контур увеличивается ($ \frac{dΦ_{ext}}{dt} > 0 $).

В этом случае индукционный ток создает магнитное поле, вектор индукции которого направлен противоположно вектору индукции внешнего магнитного поля. Следовательно, поток индукционного тока ($Φ_{ind}$) будет направлен против потока внешнего поля ($Φ_{ext}$). Это противодействие замедляет рост полного магнитного потока через контур.

2. Если внешний магнитный поток через контур уменьшается ($ \frac{dΦ_{ext}}{dt} < 0 $).

В этом случае индукционный ток создает магнитное поле, вектор индукции которого направлен в ту же сторону, что и вектор индукции внешнего магнитного поля. Следовательно, поток индукционного тока ($Φ_{ind}$) будет сонаправлен с потоком внешнего поля ($Φ_{ext}$). Таким образом, индукционный ток стремится поддержать убывающий магнитный поток, замедляя его уменьшение.

Таким образом, ключевым моментом является то, что магнитный поток индукционного тока не всегда противоположен потоку внешнего поля, а всегда противодействует его изменению.

Ответ: Магнитный поток индукционного тока ($Φ_{ind}$) всегда направлен так, чтобы противодействовать изменению потока внешнего магнитного поля ($Φ_{ext}$), вызвавшего этот ток. Если внешний поток возрастает, поток индукционного тока направлен противоположно ему. Если внешний поток убывает, поток индукционного тока направлен в ту же сторону, что и внешний поток.