Номер 815, страница 129 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электромагнитные явления. Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца - номер 815, страница 129.

Условие.

815. Определите в каждом случае магнитные полюсы и направление индукционного тока в замкнутом витке в моменты, когда незамкнутый виток подключают к источнику тока (рис. 193).

Рис. 193

Решение.

а)

При подключении левого витка к источнику тока, в нём потечёт ток в направлении от «+» к «-», то есть против часовой стрелки, если смотреть на него справа. Согласно правилу правой руки, этот ток создаст магнитное поле, вектор индукции которого $ \vec{B} $ внутри витка будет направлен вправо. Таким образом, обращённая к правому витку сторона левого витка станет северным полюсом (N).

Магнитный поток, созданный левым витком, пронизывает правый (замкнутый) виток. В момент замыкания цепи этот поток, направленный вправо, нарастает с нуля. Согласно правилу Ленца, в замкнутом витке возникает индукционный ток такого направления, чтобы своим магнитным полем противодействовать нарастанию внешнего магнитного потока. Следовательно, магнитное поле индукционного тока будет направлено влево.

Чтобы создать магнитное поле, направленное влево, обращённая к левому витку сторона правого витка должна стать северным полюсом (N), а противоположная сторона — южным (S). По правилу правой руки, такому направлению поля соответствует индукционный ток, направленный по часовой стрелке.

Ответ: В замкнутом витке сторона, обращённая к первому витку, станет северным полюсом (N), а противоположная сторона — южным (S). Направление индукционного тока — по часовой стрелке.

б)

При подключении нижнего витка к источнику тока, в нём потечёт ток от «+» к «-», то есть по часовой стрелке. Согласно правилу правой руки, этот ток создаст магнитное поле, вектор индукции которого $ \vec{B} $ будет направлен от нас (в плоскость рисунка). Таким образом, видимая нам (верхняя) сторона нижнего витка станет южным полюсом (S).

Магнитный поток, созданный нижним витком и направленный в плоскость рисунка, пронизывает верхний (замкнутый) виток и нарастает. По правилу Ленца, в верхнем витке возникнет индукционный ток, который создаст магнитное поле, препятствующее этому нарастанию. Магнитное поле индукционного тока будет направлено на нас (из плоскости рисунка).

Для создания магнитного поля, направленного на нас, видимая (верхняя) сторона верхнего витка должна стать северным полюсом (N), а обратная (нижняя) — южным (S). По правилу правой руки, такому направлению поля соответствует индукционный ток, текущий против часовой стрелки.

Ответ: В замкнутом витке видимая (верхняя) сторона станет северным полюсом (N), а невидимая (нижняя) — южным (S). Направление индукционного тока — против часовой стрелки.

в)

При подключении левого витка к источнику тока, в нём потечёт ток от «+» к «-», то есть по часовой стрелке. По правилу правой руки, этот ток создаст магнитное поле, вектор индукции которого $ \vec{B} $ будет направлен от нас (в плоскость рисунка). Следовательно, видимая нам сторона левого витка станет южным полюсом (S).

Магнитный поток от левого витка, направленный в плоскость рисунка, пронизывает правый (замкнутый) виток и нарастает. Согласно правилу Ленца, в правом витке возникнет индукционный ток, создающий магнитное поле, которое будет противодействовать этому изменению. Магнитное поле индукционного тока должно быть направлено на нас (из плоскости рисунка).

Чтобы создать магнитное поле, направленное на нас, видимая сторона правого витка должна стать северным полюсом (N), а обратная — южным (S). По правилу правой руки, такому полю соответствует индукционный ток, направленный против часовой стрелки.

Ответ: В замкнутом витке видимая сторона станет северным полюсом (N), а обратная — южным (S). Направление индукционного тока — против часовой стрелки.