Номер 1795, страница 211 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

9 класс. Электромагнитное поле и электромагнитные волны. 64. Явление электромагнитной индукции. Самоиндукция. Переменный ток. Передача электрической энергии. Трансформатор - номер 1795, страница 211.

Решение.

Найдите направление индукционного тока в кольце.

Когда магнит приближается к неподвижному кольцу своим северным полюсом (N), как показано на рисунке, магнитный поток через площадь, ограниченную кольцом, увеличивается. Вектор магнитной индукции $ \vec{B} $ внешнего поля направлен от северного полюса магнита, то есть вниз сквозь кольцо.

Согласно правилу Ленца, возникающий в кольце индукционный ток создаст собственное магнитное поле, которое будет препятствовать нарастанию внешнего магнитного потока. Для этого вектор магнитной индукции $ \vec{B}_{ind} $ индуцированного тока должен быть направлен противоположно вектору $ \vec{B} $ внешнего поля, то есть вверх.

Применяя правило правой руки (или правило буравчика), можно определить направление тока. Если большой палец правой руки направить по направлению вектора $ \vec{B}_{ind} $ (вверх), то согнутые пальцы укажут направление индукционного тока. Если смотреть на кольцо сверху, то ток будет направлен против часовой стрелки.

Ответ: Индукционный ток в кольце направлен против часовой стрелки, если смотреть сверху.

Что нужно сделать, чтобы индукционный ток стал противоположного направления?

Чтобы направление индукционного тока изменилось на противоположное (т.е. стало по часовой стрелке, если смотреть сверху), необходимо, чтобы индуцированное им магнитное поле $ \vec{B}_{ind} $ было направлено вниз. Это произойдет, если изменение магнитного потока будет противоположным исходному. Есть два основных способа этого достичь:

1. Изменить направление движения магнита на противоположное. Если удалять магнит от кольца (двигать его вверх), то направленный вниз магнитный поток будет уменьшаться. Согласно правилу Ленца, индуцированный ток создаст магнитное поле, направленное в ту же сторону (вниз), чтобы скомпенсировать это уменьшение. Ток, создающий поле, направленное вниз, течет по часовой стрелке (если смотреть сверху).

2. Изменить полярность магнита, обращенную к кольцу, и оставить направление движения прежним. Если перевернуть магнит и приближать его к кольцу южным полюсом (S), то магнитный поток через кольцо будет направлен вверх (линии индукции входят в южный полюс) и будет увеличиваться. Индуцированный ток создаст поле, направленное вниз, чтобы противодействовать этому увеличению. Направление тока также будет по часовой стрелке.

Ответ: Чтобы индукционный ток стал противоположного направления, нужно либо удалять магнит от кольца, либо, перевернув магнит, приближать его к кольцу южным полюсом.