Номер 16.2, страница 99 - гдз по физике 8-11 класс учебник, задачник Гельфгат, Генденштейн

Задачи. Электричество и магнетизм. 16. Электромагнитная индукция - номер 16.2, страница 99.

Условие.

16.2.Найдите направление индукционного тока в металлическом кольце, к которому приближают магнит (см. рисунок).

Решение.

Решение 2.

Решение

В данной задаче необходимо определить направление индукционного тока, возникающего в металлическом кольце при приближении к нему постоянного магнита. Для решения воспользуемся правилом Ленца.

Правило Ленца гласит, что возникающий в замкнутом контуре индукционный ток имеет такое направление, что созданное им магнитное поле противодействует изменению магнитного потока, которым был вызван этот ток.

Рассмотрим процесс по шагам:

1. Магнит приближается к кольцу своим южным полюсом (S). Линии магнитной индукции внешнего магнитного поля $\vec{B}$ входят в южный полюс, следовательно, внутри кольца они направлены от наблюдателя (справа) к магниту (влево).

2. Так как магнит приближается к кольцу, то магнитный поток, пронизывающий кольцо и направленный влево, увеличивается.

3. Согласно правилу Ленца, индукционный ток, возникающий в кольце, создаст собственное магнитное поле $\vec{B}_{ind}$, которое будет препятствовать этому увеличению. Следовательно, вектор индукции собственного магнитного поля кольца $\vec{B}_{ind}$ будет направлен в противоположную сторону, то есть вправо.

4. Теперь, зная направление вектора $\vec{B}_{ind}$ (вправо), мы можем определить направление индукционного тока с помощью правила правой руки (или правила буравчика). Если направить большой палец правой руки по направлению вектора $\vec{B}_{ind}$ (вправо), то четыре согнутых пальца укажут направление тока в кольце. Если смотреть на кольцо со стороны магнита (справа), то ток будет направлен по часовой стрелке.

Альтернативное рассуждение: поскольку к кольцу приближается южный полюс магнита, кольцо будет отталкиваться от него. Это означает, что обращенная к магниту сторона кольца также станет южным полюсом. Полюсу "S" соответствует направление тока по часовой стрелке (если смотреть на этот полюс).

Ответ: Индукционный ток в кольце направлен по часовой стрелке, если смотреть на кольцо со стороны магнита.