Номер 4, страница 79 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 23. Электромагнитная индукция. Глава 3. Электромагнетизм - номер 4, страница 79.

4. Как определяется направление индукционного тока в наружной катушке при вдвигании внутренней, подключённой к источнику тока?

Направление индукционного тока в наружной катушке определяется на основе правила Ленца и правила правой руки. Для этого необходимо последовательно выполнить следующие действия:

1. Определение направления магнитного поля внутренней катушки. Внутренняя катушка подключена к источнику тока, поэтому по ней течёт электрический ток. Зная направление тока в витках (оно зависит от полярности подключения источника), можно определить направление создаваемого ею магнитного поля. По правилу правой руки (правилу буравчика): если обхватить катушку ладонью правой руки так, чтобы четыре пальца были направлены по току в витках, то отставленный большой палец покажет направление вектора магнитной индукции $\vec{B}$ внутри катушки.

2. Определение характера изменения магнитного потока. При вдвигании внутренней катушки в наружную, магнитное поле первой катушки начинает пронизывать вторую. Магнитный поток $\Phi$ через наружную катушку увеличивается, так как она приближается к источнику поля. Таким образом, изменение магнитного потока $\Delta\Phi$ положительно ($\Delta\Phi > 0$).

3. Применение правила Ленца. Согласно правилу Ленца, возникающий в замкнутом контуре индукционный ток имеет такое направление, что созданное им магнитное поле противодействует изменению магнитного потока, которым этот ток вызван. Поскольку магнитный поток через наружную катушку увеличивается, то магнитное поле индукционного тока $\vec{B}_{инд}$ будет направлено противоположно внешнему магнитному полю $\vec{B}$ от внутренней катушки.

4. Определение направления индукционного тока. Зная направление вектора $\vec{B}_{инд}$ (противоположно $\vec{B}$), можно найти направление индукционного тока в наружной катушке. Для этого снова используется правило правой руки: большой палец правой руки направляют по вектору индуцированного поля $\vec{B}_{инд}$, и тогда направление, в котором сгибаются остальные четыре пальца, покажет направление индукционного тока в витках наружной катушки.

Ответ: Направление индукционного тока определяется по правилу Ленца. При вдвигании внутренней катушки магнитный поток через наружную увеличивается. Индукционный ток в наружной катушке создаст собственное магнитное поле, которое, согласно правилу Ленца, будет направлено в сторону, противоположную магнитному полю внутренней катушки, чтобы воспрепятствовать росту потока. Зная направление этого индуцированного поля, по правилу правой руки находят искомое направление индукционного тока.