Номер 4, страница 171, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

4. Сформулируйте правило Ленца.

4. Сформулируйте правило Ленца.

Правило Ленца — это фундаментальный закон электромагнетизма, который определяет направление индукционного тока, возникающего в замкнутом проводящем контуре при изменении пронизывающего его магнитного потока.

Формулировка правила:

Индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, всегда имеет такое направление, что создаваемое им собственное магнитное поле противодействует изменению внешнего магнитного потока, которое вызвало этот ток.

По сути, правило Ленца является следствием закона сохранения энергии в электромагнитных явлениях. Оно описывает своего рода "инертность" электромагнитных систем: система стремится противодействовать изменению своего состояния, то есть величины магнитного потока.

Рассмотрим два основных случая:

1. Если внешний магнитный поток, пронизывающий контур, увеличивается, то индукционный ток создает собственное магнитное поле, направленное противоположно внешнему полю. Это ослабляет общее поле и препятствует его нарастанию.

2. Если внешний магнитный поток, пронизывающий контур, уменьшается, то индукционный ток создает собственное магнитное поле, направленное в ту же сторону, что и внешнее поле. Это "поддерживает" ослабевающее поле, препятствуя его уменьшению.

Математически правило Ленца выражается знаком "минус" в законе электромагнитной индукции Фарадея:

$ \mathcal{E}_{i} = - \frac{\Delta\Phi}{\Delta t} $

или в дифференциальной форме для мгновенного значения ЭДС:

$ \mathcal{E}_{i} = - \frac{d\Phi}{dt} $

где $ \mathcal{E}_{i} $ — электродвижущая сила (ЭДС) индукции, а $ \frac{d\Phi}{dt} $ — скорость изменения магнитного потока. Знак "минус" как раз и указывает на то, что ЭДС индукции (и, следовательно, индукционный ток) направлена так, чтобы препятствовать изменению магнитного потока.

Ответ: Правило Ленца гласит, что индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, всегда направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать изменению магнитного потока, которым он был вызван. Математически это выражается знаком "минус" в законе электромагнитной индукции Фарадея: $ \mathcal{E}_{i} = - \frac{d\Phi}{dt} $.