Номер 21.25, страница 108 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 21. Электромагнитная индукция. Производство и передача электроэнергии - номер 21.25, страница 108.

Условие.

21.25. Почему при приближении магнита к замкнутому кольцу оно отталкивается от магнита, а при удалении магнита от кольца — притягивается к нему?

Решение.

Данное явление описывается законом электромагнитной индукции Фарадея и правилом Ленца. Согласно закону Фарадея, при любом изменении магнитного потока $ \Phi $, пронизывающего замкнутый проводящий контур (кольцо), в этом контуре возникает электрический ток, называемый индукционным.

Правило Ленца определяет направление этого тока: индукционный ток всегда направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать изменению магнитного потока, которым он был вызван. Это противодействие и является причиной наблюдаемых сил.

При приближении магнита к замкнутому кольцу

Когда магнит приближается к кольцу, магнитный поток через площадь кольца увеличивается. В соответствии с правилом Ленца, в кольце возникает индукционный ток такого направления, чтобы создаваемое им магнитное поле было направлено против поля приближающегося магнита. Это противодействие направлено на то, чтобы замедлить рост магнитного потока. В результате, обращенная к магниту сторона кольца приобретает полярность, одноименную с приближающимся полюсом магнита (например, если приближается северный полюс магнита, то и у кольца со стороны магнита образуется северный полюс). Поскольку одноименные магнитные полюса отталкиваются, кольцо отталкивается от магнита.

Ответ: При приближении магнита в кольце возникает индукционный ток, создающий магнитное поле, которое отталкивает магнит, так как по правилу Ленца оно противодействует увеличению магнитного потока.

При удалении магнита от кольца

Когда магнит удаляется от кольца, магнитный поток через площадь кольца уменьшается. Согласно правилу Ленца, индукционный ток в кольце создаст магнитное поле, которое будет стремиться скомпенсировать это уменьшение. Для этого его направление должно совпадать с направлением поля удаляющегося магнита. В результате, обращенная к магниту сторона кольца приобретает полярность, противоположную удаляющемуся полюсу магнита (например, если удаляется северный полюс магнита, то у кольца со стороны магнита образуется южный полюс). Поскольку разноименные магнитные полюса притягиваются, кольцо притягивается к магниту.

Ответ: При удалении магнита индукционный ток в кольце создает магнитное поле, которое притягивает магнит, так как по правилу Ленца оно противодействует уменьшению магнитного потока.