Номер 1, страница 39 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

1. Как определяется направление индукционного тока?

1. Как определяется направление индукционного тока?

Направление индукционного тока, который возникает в замкнутом проводящем контуре при изменении пронизывающего его магнитного потока, определяется правилом Ленца. Это правило является следствием закона сохранения энергии в электромагнитных явлениях.

Формулировка правила Ленца следующая: индукционный ток всегда имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует тому изменению магнитного потока, которым этот ток был вызван.

Чтобы применить это правило на практике, необходимо последовательно выполнить несколько действий. Сначала нужно определить направление линий внешнего магнитного поля (вектора магнитной индукции $B_{внешн}$), которые пронизывают контур. Затем следует выяснить характер изменения магнитного потока $Ф$: увеличивается он или уменьшается.

После этого, руководствуясь правилом Ленца, определяют направление собственного магнитного поля индукционного тока ($B_{инд}$). Если внешний магнитный поток через контур увеличивается, то индукционный ток создаст поле $B_{инд}$, направленное противоположно внешнему полю $B_{внешн}$, чтобы скомпенсировать его рост. Если же внешний магнитный поток уменьшается, то поле индукционного тока $B_{инд}$ будет направлено в ту же сторону, что и внешнее поле $B_{внешн}$, как бы "поддерживая" его и замедляя его убывание.

Наконец, зная направление вектора $B_{инд}$, можно легко найти направление самого индукционного тока $I_{инд}$ в контуре, применив правило правой руки (или правило буравчика). Если мысленно обхватить контур правой рукой так, чтобы большой палец указывал направление поля $B_{инд}$, то остальные согнутые пальцы покажут направление течения индукционного тока.

Для частного случая, когда прямолинейный проводник движется в магнитном поле, можно использовать другое правило правой руки, которое по сути описывает направление силы Лоренца, действующей на свободные заряды в проводнике. Для этого нужно расположить правую руку так, чтобы линии внешнего магнитного поля $B$ входили в ладонь, а отогнутый большой палец был направлен по вектору скорости проводника $v$. Тогда четыре вытянутых пальца укажут направление индукционного тока.

Ответ: Направление индукционного тока определяется по правилу Ленца, согласно которому возникающий ток создает магнитное поле, противодействующее изменению внешнего магнитного потока, вызвавшего этот ток. Для нахождения направления тока сначала определяют направление изменения внешнего магнитного потока, затем — направление индуцированного магнитного поля (противоположно росту потока или сонаправлено с его убыванием), и, наконец, по правилу правой руки находят направление тока, создающего такое поле. Для прямого проводника, движущегося в магнитном поле, также применяется правило правой руки.