Номер 3, страница 171 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

• Опираясь на приведенные размышления, объясните, почему индукционный ток в катушке направлен именно так, как указано на рисунках 35.6, а, б, в, г.

Рис. 35.6

Направление индукционного тока $i$ в катушке в каждом из представленных случаев определяется правилом Ленца. Согласно этому правилу, индукционный ток, возникающий в замкнутом контуре, имеет такое направление, что созданное им магнитное поле $B'$ противодействует изменению магнитного потока от внешнего поля $B$, которое и вызвало этот ток. Для определения связи между направлением тока в катушке и направлением создаваемого им магнитного поля используется правило правой руки.

а) В этом случае северный полюс (N) магнита приближается к катушке. Внешнее магнитное поле $B$, создаваемое магнитом, направлено вниз (силовые линии выходят из северного полюса). При приближении магнита магнитный поток через катушку, направленный вниз, увеличивается. Согласно правилу Ленца, возникающий индукционный ток $i$ создаст собственное магнитное поле $B'$, которое будет препятствовать увеличению внешнего потока. Для этого поле $B'$ должно быть направлено противоположно полю $B$, то есть вверх. Применяя правило правой руки для катушки, определяем, что для создания магнитного поля, направленного вверх, ток по виткам на передней (видимой) стороне катушки должен течь справа налево, что и показано на рисунке.

Ответ: Направление тока обусловлено необходимостью создать индукционное магнитное поле, которое противодействует увеличению внешнего магнитного потока, направленного вниз.

б) Северный полюс (N) магнита удаляется от катушки. Внешнее магнитное поле $B$ по-прежнему направлено вниз, но при удалении магнита магнитный поток через катушку уменьшается. По правилу Ленца, индукционный ток $i$ создаст магнитное поле $B'$, которое будет стремиться скомпенсировать это уменьшение. Для этого поле $B'$ должно быть сонаправлено с внешним полем $B$, то есть направлено вниз. По правилу правой руки, для создания магнитного поля, направленного вниз, ток по виткам на передней стороне катушки должен течь слева направо. Это совпадает с направлением, указанным на рисунке.

Ответ: Направление тока обусловлено необходимостью создать индукционное магнитное поле, которое поддерживает ослабевающий внешний магнитный поток, направленный вниз.

в) Южный полюс (S) магнита приближается к катушке. Магнитные линии поля входят в южный полюс, поэтому внешнее магнитное поле $B$ внутри катушки направлено вверх. При приближении магнита магнитный поток, направленный вверх, увеличивается. Согласно правилу Ленца, индукционное поле $B'$ должно быть направлено противоположно внешнему полю $B$, чтобы противодействовать его увеличению. Таким образом, поле $B'$ направлено вниз. По правилу правой руки, чтобы создать поле $B'$, направленное вниз, ток $i$ по виткам на передней стороне катушки должен течь слева направо, что и показано на рисунке.

Ответ: Направление тока обусловлено необходимостью создать индукционное магнитное поле, которое противодействует увеличению внешнего магнитного потока, направленного вверх.

г) Южный полюс (S) магнита удаляется от катушки. Внешнее магнитное поле $B$ направлено вверх, но при удалении магнита магнитный поток через катушку уменьшается. По правилу Ленца, индукционное поле $B'$ будет стремиться поддержать ослабевающий поток, а значит, будет сонаправлено с полем $B$, то есть направлено вверх. По правилу правой руки, для создания магнитного поля, направленного вверх, ток $i$ по виткам на передней стороне катушки должен течь справа налево. Это соответствует направлению, указанному на рисунке.

Ответ: Направление тока обусловлено необходимостью создать индукционное магнитное поле, которое поддерживает ослабевающий внешний магнитный поток, направленный вверх.