Репетитор-онлайн — подготовка к ЦТ

9.5. Индукционный ток

9.5.2. Направление индукционного тока

Поле индукционного тока всегда противодействует причине, вызывающей его появление.

Направление индукционного тока определяется правилом Ленца: индукционный ток в замкнутом проводящем контуре всегда имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего этот индукционный ток.

При определении направления индукционного тока рекомендуется пользоваться следующим алгоритмом:

1) выявить причину изменения магнитного потока и определить, уменьшается или увеличивается поток Ф с течением времени;

2) определить направление поля индукционного тока:

если магнитный поток увеличивается, то поле индукционного тока ${\vec{B}}_{i}$ направлено противоположно внешнему магнитному полю $\vec{B}$ :

${\vec{B}}_{i} ↑ ↓ \vec{B}$ ;

если магнитный поток уменьшается, то поле индукционного тока ${\vec{B}}_{i}$ направлено так же, как и внешнее магнитное поле $\vec{B}$ :

${\vec{B}}_{i} ↑ ↑ \vec{B}$ ;

3) определить направление индукционного тока по правилу правого винта: поступательное движение винта должно совпадать с направлением поля индукционного тока ${\vec{B}}_{i}$ , тогда направление вращения его рукоятки укажет направление индукционного тока.

Пример 23. Провод, имеющий форму параболы, находится в однородном магнитном поле с индукцией, перпендикулярной плоскости провода. Из вершины параболы начинают перемещать перемычку так, как показано на рисунке. Найти направление индукционного тока в проводе.

Решение. Для определения направления индукционного тока воспользуемся алгоритмом.

1. Причиной изменения магнитного потока является увеличение площади, ограниченной проводом. Поток вектора магнитной индукции через указанную площадь также увеличивается:

Ф = BS cos α,

где B — модуль вектора индукции магнитного поля; S — площадь, ограниченная контуром; α — угол между нормалью (перпендикуляром) к площадке и вектором $\vec{B}$ , α = 90°.

2. При увеличении магнитного потока в контуре возникает индукционный ток, магнитное поле которого ${\vec{B}}_{i}$ направлено противоположно внешнему магнитному полю $\vec{B}$ , направленному за плоскость чертежа («от нас»):

${\vec{B}}_{i} ↑ ↓ \vec{B}$ ,

т.е. поле индукционного тока направлено «к нам».

3. Направление индукционного тока связано с создаваемым им полем ${\vec{B}}_{i}$ правилом правого винта: при поступательном движении правого винта вдоль направления поля ${\vec{B}}_{i}$ вращение его рукоятки происходит против часовой стрелки; следовательно, индукционный ток также течет в этом же направлении.

При указанном направлении движения перемычки индукционный ток в проводнике течет против часовой стрелки.

Физика