Решение задачи: Индукционный ток при движении магнита

На основе представленного изображения решим задачу по определению направления индукционного тока и изменению магнитного потока при движении магнита. Задача 1 (верхний рисунок) Условие: Полосовой магнит вдвигается в катушку северным полюсом \(N\). Скорость \(\vec{v}\) направлена вправо (внутрь катушки). Решение: 1. При приближении магнита к катушке магнитный поток \(\Phi\), пронизывающий её витки, увеличивается. Ответ: \(\Phi \uparrow\) (увеличивается). 2. Согласно правилу Ленца, возникающий в катушке индукционный ток имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока. Так как поток растет, вектор магнитной индукции поля катушки \(\vec{B}_{инд}\) будет направлен противоположно вектору индукции магнита \(\vec{B}\). 3. У магнита линии \(\vec{B}\) выходят из северного полюса \(N\). Значит, внутри катушки \(\vec{B}\) направлен вправо. Тогда \(\vec{B}_{инд}\) направлен влево. 4. По правилу правой руки (или правилу буравчика): если направить большой палец по вектору \(\vec{B}_{инд}\) (влево), то четыре согнутых пальца укажут направление индукционного тока \(I_{инд}\) по виткам. На передней стенке катушки ток будет идти вверх. Задача 2 (нижний рисунок) Условие: Полосовой магнит удаляется от проводящего кольца южным полюсом \(S\). Скорость \(\vec{v}\) направлена вправо (от кольца). Решение: 1. При удалении магнита от кольца магнитный поток \(\Phi\), пронизывающий кольцо, уменьшается. Ответ: \(\Phi \downarrow\) (уменьшается). 2. По правилу Ленца, индукционный ток своим полем \(\vec{B}_{инд}\) стремится поддержать убывающий поток. Значит, направление \(\vec{B}_{инд}\) совпадает с направлением \(\vec{B}\) магнита. 3. Линии магнитной индукции \(\vec{B}\) входят в южный полюс \(S\). Следовательно, в области кольца вектор \(\vec{B}\) направлен вправо (в сторону магнита). Значит, и \(\vec{B}_{инд}\) направлен вправо. 4. Применяем правило правой руки: направляем большой палец вправо (по \(\vec{B}_{инд}\)). Тогда согнутые пальцы покажут направление тока в кольце. Если смотреть на кольцо слева, ток \(I_{инд}\) идет по часовой стрелке. На рисунке это соответствует направлению "от нас" в верхней части кольца и "к нам" в нижней. Итоговые ответы для тетради: Для первого случая: \[ \Phi \uparrow \] \[ I_{инд} \text{ направлен по виткам вверх на передней стороне.} \] Для второго случая: \[ \Phi \downarrow \] \[ I_{инд} \text{ направлен так, что } \vec{B}_{инд} \text{ сонаправлен с } \vec{B} \text{ (вправо).} \]