Reguła Lenza dotycząca wyznaczania kierunku prądu indukcyjnego. T. Indukcja elektromagnetyczna

W eksperymentach opisanych w poprzednim akapicie widzieliśmy, że w różnych przypadkach kierunek prądu indukcyjnego może być inny: galwanometr był czasami odrzucany w jednym kierunku, czasami w drugim. Teraz spróbujemy znaleźć ogólną zasadę określającą kierunek prądu indukcyjnego.

W tym celu uważnie prześledźmy kierunek prądu w pewnym eksperymencie indukcyjnym, na przykład w eksperymencie pokazanym na ryc. 254, o. Schemat tego eksperymentu pokazano na ryc. 261, każda z cewek I i II jest przedstawiona jako jeden zwój, a strzałki i wskazują odpowiednio kierunek prądu pierwotnego w cewce I i kierunek prądu indukcyjnego w cewce II.

Ryc. 261. Zależność pomiędzy kierunkiem prądu pierwotnego wytwarzającego pole magnetyczne a kierunkiem prądu indukcyjnego: a) gdy pole magnetyczne wzrasta; b) gdy pole magnetyczne słabnie

Ryż. 261,a dotyczy przypadku, gdy prąd jest zwiększony, a rys. 261, b – do przypadku jego osłabienia. Widzimy, że w pierwszym przypadku, tj. gdy wzrasta pole magnetyczne, a zatem gdy wzrasta strumień magnetyczny, prądy w cewkach I i II mają przeciwne kierunki; przeciwnie, w przypadku, gdy indukcja następuje w wyniku osłabienia pola magnetycznego, tj. gdy strumień magnetyczny maleje, oba prądy mają ten sam kierunek. Innymi słowy, możemy powiedzieć, że gdy przyczyną indukcji jest wzrost strumienia magnetycznego przenikającego przez obszar obwodu, wówczas powstający prąd indukcyjny jest kierowany w taki sposób, że osłabia pierwotny strumień magnetyczny. I odwrotnie, gdy indukcja następuje w wyniku osłabienia strumienia magnetycznego, pole magnetyczne indukowanego prądu wzmacnia pierwotny strumień magnetyczny.

Otrzymany wynik można sformułować ogólnie:

Prąd indukowany ma zawsze kierunek, w którym jego pole magnetyczne zmniejsza (kompensuje) zmianę strumienia magnetycznego powodującą wystąpienie tego prądu.

Ta ogólna zasada jest przestrzegana we wszystkich przypadkach indukcji bez wyjątku. Rozważmy w szczególności przypadek, gdy indukcja jest spowodowana ruchem obwodu lub jego części względem pola magnetycznego. Doświadczenie takie zostało przedstawione na ryc. 253, a jego schemat pokazano na ryc. 262, a strzałki na cewce wskazują kierunek prądu indukowanego w cewce, gdy zbliża się on do północnego bieguna magnesu (ryc. 262, a) lub gdy oddala się od tego bieguna (ryc. 262, b). Stosując regułę świdra (§ 124) łatwo jest wyznaczyć kierunek pola magnetycznego indukowanego prądu i upewnić się, że odpowiada on sformułowanej powyżej regule.

Ryż. 262. Kierunek prądu indukcyjnego powstającego w obwodzie: a) gdy zbliża się do niego magnes; b) gdy magnes odsunie się od niego

Zwróćmy teraz uwagę na ten fakt. Kiedy w cewce pojawia się prąd indukowany, staje się on odpowiednikiem magnesu, którego położenie biegunów północnego i południowego można określić za pomocą reguły świdra. Na ryc. 262 pokazuje, że w przypadku a) na górnym końcu cewki pojawia się biegun północny, a w przypadku b) pojawia się biegun południowy. Z tego rysunku widzimy, że gdy przybliżymy, powiedzmy, biegun północny magnesu do cewki indukcyjnej, wówczas biegun północny pojawi się również na końcu cewki najbliżej niego, a gdy przesuniemy biegun północny magnesu od cewki, wówczas na najbliższym końcu cewki pojawia się biegun południowy. Ale jak wiemy, magnesy zwrócone do siebie o takich samych biegunach odpychają się, a przeciwne przyciągają. Dlatego też, gdy indukcja następuje w wyniku zbliżania się magnesu do cewki, siły interakcji między magnesem a indukowanym prądem odpychają magnes od cewki, a gdy indukcja pojawia się, gdy magnes oddala się od cewki, przyciągają się do siebie Inny. Zatem w przypadkach, gdy indukcja zachodzi w wyniku ruchu magnesu lub całego obwodu indukcyjnego, możemy ustalić następującą ogólną zasadę, zasadniczo równoważną zasadzie sformułowanej powyżej, ale w tych przypadkach wygodniejszą:

Prąd indukcyjny ma zawsze taki kierunek, że jego oddziaływanie z pierwotnym polem magnetycznym przeciwdziała ruchowi, w wyniku którego następuje indukcja.

Reguła ta nazywa się regułą Lenza.

Reguła Lenza jest ściśle powiązana z prawem zachowania energii. Faktycznie wyobraźmy sobie na przykład, że gdy biegun północny magnesu zbliży się do elektromagnesu, to prąd w nim będzie miał kierunek odwrotny do wymaganego przez regułę Lenza, czyli na końcu elektromagnesu najbliższym magnesowi , nie północ, ale południe wydawałoby się biegunem. W tym przypadku pomiędzy solenoidem a magnesem nie powstaną siły odpychające, ale siły przyciągające. Magnes będzie w dalszym ciągu spontanicznie i ze wzrostem prędkości zbliżał się do elektromagnesu, wytwarzając w nim coraz większe prądy indukcyjne, a tym samym zwiększając siłę przyciągającą go do elektromagnesu. W ten sposób bez nakładu pracy zewnętrznej otrzymalibyśmy z jednej strony ciągły, przyspieszony ruch magnesu w kierunku elektromagnesu, a z drugiej strony stale rosnący prąd w elektromagnesie, zdolny do wytworzenia pracy. Jest oczywiste, że jest to niemożliwe i że indukowany prąd nie może mieć kierunku innego niż wskazany przez regułę Lenza. To samo można zobaczyć, rozważając inne przypadki indukcji.

Na ryc. 263 pokazuje bardzo prosty i wizualny eksperyment ilustrujący regułę Lenza. Aluminiowy pierścień, pełniący rolę cewki indukcyjnej, jest zawieszony w pobliżu biegunów silnego magnesu lub elektromagnesu, który można przesuwać po szynie. Odsuwając magnes od pierścienia, zobaczymy, że pierścień podąża za nim. I odwrotnie, gdy przybliżymy magnes do pierścienia, zauważymy, że pierścień oddala się od magnesu. W obu przypadkach, gdy magnes się porusza, strumień magnetyczny przez pierścień zmienia się i w pierścieniu pojawia się indukowany prąd. Zgodnie z regułą Lenza prąd ten jest kierowany w taki sposób, że jego oddziaływanie z poruszającym się magnesem spowalnia ruch magnesu; zgodnie z trzecim prawem Newtona (patrz tom I), na pierścień działają siły przeciwne, które powodują jego ruch.

Ryż. 263. Między biegunami magnesu zawieszona jest pierścieniowa cewka indukcyjna. Jeśli magnes zostanie odsunięty od pierścienia, pierścień podąża za nim. Jeśli przesuniesz magnes w stronę pierścienia, odsunie się on od magnesu

Na ryc. 264 przedstawia podobny eksperyment, w którym ruch liniowy zostaje zastąpiony obrotem. Kiedy magnes 1 obraca się, pole o stałej wielkości obraca się wraz z nim. W rezultacie strumień magnetyczny przepływający przez pierścień 2 stale się zmienia, a w pierścieniu indukowany jest prąd. Stosując regułę Lenza i biorąc pod uwagę trzecie prawo Newtona, łatwo zrozumiemy, że pierścień umieszczony w wirującym polu magnetycznym zaczyna się obracać w tym samym kierunku, w którym wiruje pole.

Ryż. 264. Obrót magnesu 1 wytwarza wirujące pole magnetyczne, które obraca pierścień 2

Na to doświadczenie należy zwrócić szczególną uwagę, gdyż ułatwia ono zrozumienie budowy jednego z najpowszechniejszych typów silników elektrycznych.

139.1. W pobliżu znajdują się dwa długie przewodniki i (ryc. 265); pierwszy z nich jest podłączony do źródła prądu, drugi do galwanometru. Jeżeli w jakiś sposób, na przykład za pomocą reostatu, zmieni się natężenie prądu w pierwszym przewodniku, to galwanometr wykryje wystąpienie prądu indukowanego w drugim przewodniku. Wyjaśnij to doświadczenie. Jak przebiegają w tym przypadku linie pola magnetycznego i gdzie znajduje się pętla indukcyjna? Jaki jest kierunek prądu indukowanego, gdy prąd pierwotny rośnie i maleje?

Ryż. 265. Do ćwiczenia 139.1

139.2. W przypadku eksperymentu indukcyjnego pokazanego na rys. 258, wyznaczyć, korzystając z reguły Lenza i reguły lewej ręki, kierunek indukowanego prądu, zakładając, że pole magnetyczne jest skierowane od dołu do góry, a przewodnik porusza się od lewej do prawej. Jak zmieni się kierunek indukowanego prądu, jeśli kierunek pola magnetycznego lub kierunek ruchu przewodnika zostanie odwrócony? Aby skierować prąd w przewodniku, sformułuj podobną „regułę prawej ręki”.

139.3. Przeprowadzono eksperyment indukcyjny pokazany na ryc. 260. Znaki biegunów akumulatora pokazano na rysunku. Określ kierunek prądu w cewce II, gdy żelazny rdzeń wsuwa się i wychodzi z cewki I.

Widzieliśmy, że wokół przewodnika, w którym płynie prąd, zawsze występuje pole magnetyczne.

Czy można wytworzyć prąd w przewodniku za pomocą pola magnetycznego?

Problem ten rozwiązał M. Faradaya. Po intensywnych poszukiwaniach, poświęceniu dużej ilości pracy i pomysłowości doszedł do wniosku: tylko zmieniające się w czasie pole magnetyczne może wytworzyć prąd elektryczny.

Eksperymenty Faradaya składały się z następujących elementów. Jeśli wewnątrz cewki, do której podłączony jest galwanometr, zostanie poruszony magnes trwały (rys. 2.a), wówczas w obwodzie pojawi się prąd elektryczny. Jeśli magnes zostanie wyciągnięty z cewki, galwanometr również pokaże prąd, ale w przeciwnym kierunku (ryc. 2, b). Prąd elektryczny występuje również wtedy, gdy magnes jest nieruchomy, a cewka porusza się (w górę lub w dół). Gdy tylko ruch się zatrzyma, prąd natychmiast zanika. Jednak nie każdy ruch magnesu (lub cewki) wytwarza prąd elektryczny. Jeśli obrócisz magnes wokół osi pionowej (ryc. 2, c), nie pojawi się żaden prąd.

Galwanometr pokaże obecność prądu w cewce B, gdy on i cewka A poruszają się względem prądu (rys. 3, a) w momencie zamykania lub otwierania klucza K lub gdy zmienia się natężenie prądu w obwodzie cewki A ( gdy silnik oporowy porusza się, ryc. 3, b ). Łatwo zauważyć, że prąd w cewce powstaje za każdym razem, gdy zmienia się strumień magnetyczny przepływający przez cewkę.

Zjawisko pojawienia się Pole elektromagnetyczne w obwodzie przewodzącym ( aktualny, jeśli obwód jest zamknięty) kiedy zmienia się strumień magnetyczny przechodzący przez obwód, nazywa się to zjawiskiem indukcji elektromagnetycznej. Uzyskany w ten sposób prąd nazywa się prądem indukowanym, a tworzącą go siłę emf nazywa się indukowany emf.

Literatura

Aksenovich L. A. Fizyka w szkole średniej: Teoria. Zadania. Testy: Podręcznik. dodatek dla placówek prowadzących kształcenie ogólne. środowisko, edukacja / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; wyd. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - P.344-345.

1. Określ kierunek prądu indukcyjnego w pełnym pierścieniu, do którego doprowadzany jest magnes (patrz ryc. 2.6).

2. Natężenie prądu w przewodniku OO”(patrz ryc. 2.20) maleje. Wyznaczyć kierunek prądu indukowanego w obwodzie stacjonarnym ABCD oraz kierunki sił działających na każdą stronę obwodu.

3. Metalowy pierścień może swobodnie poruszać się wzdłuż rdzenia cewki podłączonej do obwodu prądu stałego (rys. 2.21). Co się stanie, gdy obwód się zamknie i otworzy?

4. Strumień magnetyczny przez obwód przewodnika o rezystancji 3 &średniej kropki 10 -2 Ω w ciągu 2 s zmienił się na 1,2 &średniej kropki 10 -2 Wb. Określ natężenie prądu w przewodniku, jeśli strumień zmienia się równomiernie.

5. Samolot leci poziomo z prędkością 900 km/h. Wyznacz różnicę potencjałów pomiędzy końcami jego skrzydeł, jeżeli moduł składowej pionowej indukcji magnetycznej ziemskiego pola magnetycznego wynosi 5 10 -5 T, a rozpiętość skrzydeł wynosi 12 m.

6. Prąd w cewce zmienia się od 1 A do 4 A w czasie 3 s. W tym przypadku powstaje samoindukcyjny emf równy 0,1 V. Określ indukcyjność cewki i zmianę energii pola magnetycznego wytwarzanego przez prąd.

7. W cewce o indukcyjności 0,15 H i bardzo małej rezystancji r natężenie prądu wynosi 4 A. Równolegle do cewki podłączony jest rezystor o rezystancji R<< r. Какое количество теплоты выделится в катушке и в резисторе после быстрого отключения источника тока?

Opcja nr 280314

W zadaniach 2–5, 8, 11–14, 17, 18, 20 i 21 zapisuje się jako jedną liczbę, która odpowiada liczbie prawidłowej odpowiedzi. Odpowiedzi do zadań 1, 6, 9, 15, 19 zapisuje się jako ciąg liczb bez spacji, przecinków i innych dodatkowych znaków. Odpowiedzi do zadań 7, 10 i 16 zapisuje się w formie liczby, biorąc pod uwagę jednostki wskazane w odpowiedzi. W odpowiedzi nie ma potrzeby podawania jednostek miary.

Jeśli nauczyciel wyrazi taką możliwość, możesz wpisać odpowiedzi do zadań w Części C lub przesłać je do systemu w jednym z formatów graficznych. Nauczyciel zobaczy wyniki wykonania zadań z Części B i będzie mógł ocenić przesłane odpowiedzi z Części C. Przydzielone przez nauczyciela oceny pojawią się w Twoich statystykach. Całkowicie poprawne rozwiązanie każdego z zadań C1-C6 musi zawierać prawa i wzory, których użycie jest konieczne i wystarczające do rozwiązania zadania, a także przekształcenia matematyczne, obliczenia z odpowiedzią numeryczną oraz, jeśli to konieczne, rysunek wyjaśniający rozwiązanie.

Wersja do druku i kopiowania w programie MS Word

Magnes porusza się w cewce połączonej z galwanometrem. Wielkość prądu indukcyjnego zależy

Poprawna odpowiedź to

1) tylko A

2) tylko B

4) ani A, ani B

Rozwiązanie.

Zgodnie z prawem Faradaya siła elektromotoryczna indukcji magnetycznej zależy tylko od szybkości zmian strumienia magnetycznego. W związku z tym wielkość prądu indukcyjnego zależy tylko od prędkości ruchu magnesu, kierunek prądu będzie zależał od tego, czy magnes zostanie wprowadzony do cewki, czy wyjęty z cewki.

Odpowiedź: 2

Magnes porusza się w cewce połączonej z galwanometrem. Kierunek prądu indukcyjnego zależy

A. zależy od tego, czy magnes zostanie wprowadzony do cewki, czy wyjęty z cewki

B. od prędkości ruchu magnesu

Poprawna odpowiedź to

1) tylko A

2) tylko B

4) ani A, ani B

Rozwiązanie.

Kierunek prądu indukcyjnego zależy tylko od tego, czy magnes zostanie wprowadzony do cewki, czy wyjęty z cewki. Wielkość prądu indukcyjnego, ale nie kierunek, zależy od prędkości ruchu magnesu.

Prawidłowa odpowiedź jest podana pod numerem 1.

Odpowiedź 1

Cewka 1 jest podłączona do galwanometru i włożona do cewki 2, przez którą przepływa prąd. Aktualny wykres I płynący w wężownicy 2, w zależności od czasu T pokazany na rysunku.

Prąd indukowany w cewce 1 będzie obserwowany w okresie czasu

1) tylko od 0 do T 1

2) tylko od T 2 do T 3

3) tylko od T 3 do T 4

4) od 0 do T 1 i od T 2 do T 3

Rozwiązanie.

Zgodnie z prawem Faradaya, prąd indukowany w cewce 1 będzie obserwowany, gdy zmieni się prąd w cewce 2. Dzieje się tak w przedziałach od 0 do T 1 i od T 2 do T 3 .

Prawidłowa odpowiedź jest podana pod numerem 4.

Odpowiedź: 4

Rysunek przedstawia wykres zależności prądu elektrycznego płynącego przez rezystor od czasu. Pole magnetyczne wokół przewodnika występuje w przedziale czasu

1) tylko od 0 s do 6 s

2) tylko od 0 s do 1 s

3) tylko od 0 s do 1 s i od 4 s do 6 s

4) od 0 s do 8 s

Rozwiązanie.

Pole magnetyczne powstaje wokół przewodnika, w którym płynie prąd elektryczny, gdy przemieszczają się w nim ładunki. Prąd płynie tylko w obszarze od 0 s do 6 s, więc tam pojawi się pole magnetyczne.

Prawidłowa odpowiedź jest podana pod numerem 1.

Odpowiedź 1

Magnes jest włożony do cewki połączonej z galwanometrem. Kierunek prądu indukcyjnego zależy

A. od prędkości ruchu magnesu

B. zależy od tego, jakim biegunem magnes zostanie włożony do cewki

Poprawna odpowiedź to

1) tylko A

2) tylko B

4) ani A, ani B

Rozwiązanie.

Zgodnie z prawem Faradaya kierunek indukowanego prądu zależy od zmiany strumienia magnetycznego w czasie. W zależności od kierunku bieguna zależy kierunek pola magnetycznego, a co za tym idzie, kierunek prądu w cewce.

Prawidłowa odpowiedź jest podana pod numerem 2.

Odpowiedź: 2

Rama z prądem umieszczona jest w jednolitym poziomym polu magnetycznym, przy czym normalna do płaszczyzny ramy tworzy pewien kąt α z liniami indukcji pola magnetycznego (patrz rysunek). Rama może swobodnie obracać się wokół swoich osi symetrii. Co stanie się z ramą po umieszczeniu jej w polu magnetycznym?

1) rama pozostanie w spoczynku

2) rama zacznie się obracać wokół pionowej osi symetrii zgodnie z ruchem wskazówek zegara (patrząc z góry)

3) rama zacznie się obracać wokół pionowej osi symetrii w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara (patrząc z góry)

4) rama zacznie się obracać wokół jednej z poziomych osi symetrii

Rozwiązanie.

Na przewodnik z prądem znajdujący się w polu magnetycznym działa siła amperowa. Korzystając z reguły lewej ręki, określamy kierunek siły Ampera. Pole magnetyczne skierowane jest z bieguna północnego na południe, powinno wejść do dłoni, kierujemy palce wzdłuż prądu, następnie kciuk wskaże kierunek siły Ampera. Na drugim końcu kadru siła działa w kierunku od nas, na bliższym – w naszą stronę. W rezultacie, patrząc z góry, rama zacznie się obracać wokół pionowej osi symetrii w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.

Prawidłowa odpowiedź jest podana pod numerem 3.

Odpowiedź: 3

W pierwszym przypadku magnes taśmowy jest wyciągany z litego miedzianego pierścienia, a w drugim przypadku jest wyciągany z pierścienia stalowego z nacięciem (patrz rysunek). Prąd indukcyjny

1) nie występuje w żadnym z pierścieni

2) występuje w obu pierścieniach

3) występuje tylko w miedzianym pierścieniu

4) występuje tylko w pierścieniu stalowym

Rozwiązanie.

Zgodnie z prawem Faradaya prąd indukowany występuje w obwodzie zamkniętym, gdy zmienia się strumień magnetyczny przenikający przez obszar ograniczony tym obwodem. Kiedy magnes wysuwa się z pierścienia, zmienia się strumień magnetyczny, ale stalowy pierścień nie jest zamknięty, więc prąd pojawia się tylko w miedzianym pierścieniu.

Prawidłowa odpowiedź jest podana pod numerem 3.

Odpowiedź: 3

Cewka drutu podłączona do galwanometru porusza się równomiernie prostopadle do linii indukcyjnych B jednolite pole magnetyczne od lewej do prawej, jak pokazano na rysunku. Prąd indukcyjny z kolei

1) nie występuje, ponieważ cewka porusza się równolegle do siebie w jednolitym polu magnetycznym

2) nie występuje, ponieważ cewka porusza się równomiernie

3) powstaje, ponieważ podczas ruchu płaszczyzna cewki przecina linie indukcji pola magnetycznego

4) powstaje, ponieważ płaszczyzna cewki jest prostopadła do linii indukcji magnetycznej

Rozwiązanie.

Zgodnie z prawem Faradaya, w obwodzie pojawia się prąd indukowany, jeśli nastąpi zmiana strumienia magnetycznego Φ przenikając ten kontur w czasie. Przepływ jest

Gdzie B- moduł wektora indukcji magnetycznej, S- obszar ograniczony konturem, oraz α - kąt między prostopadłą do cewki a kierunkiem wektora indukcji magnetycznej. Żadna z tych wielkości się nie zmienia, ponieważ pole jest jednorodne, a rama porusza się równolegle do siebie.

Prawidłowa odpowiedź jest podana pod numerem 1.

Odpowiedź 1

Podczas lekcji nauczyciel, wykorzystując cewkę połączoną z galwanometrem i magnesem paskowym (rys. 1), przeprowadził kolejno doświadczenia 1 i 2, obserwując zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Opis działań nauczyciela i odczyty galwanometru przedstawiono w tabeli.

Które stwierdzenia odpowiadają wynikom obserwacji eksperymentalnych? Z proponowanej listy stwierdzeń wybierz dwa poprawne. Podaj ich numery.

1) Wielkość prądu indukcyjnego zależy od wymiarów geometrycznych cewki.

2) Kiedy zmienia się strumień magnetyczny przechodzący przez cewkę, w cewce pojawia się prąd elektryczny (indukcyjny).

3) Wielkość prądu indukcyjnego zależy od szybkości zmian strumienia magnetycznego przechodzącego przez cewkę.

4) Kierunek prądu indukcyjnego zależy od tego, czy strumień magnetyczny przechodzący przez cewkę rośnie, czy maleje.

5) Kierunek prądu indukcyjnego zależy od kierunku linii magnetycznych zmieniającego się strumienia magnetycznego przechodzącego przez cewkę.

Rozwiązanie.

Przeanalizujmy wypowiedzi.

1) Stwierdzenie nie odpowiada danym eksperymentalnym, ponieważ w obu eksperymentach cewka była taka sama.

2) Stwierdzenie odpowiada danym eksperymentalnym.

3) Stwierdzenie nie odpowiada danym eksperymentalnym, ponieważ w obu eksperymentach prędkość była taka sama.

4) Stwierdzenie nie odpowiada danym eksperymentalnym, ponieważ w obu eksperymentach do cewki wprowadzono magnes, tj. Zwiększono strumień.

5) Stwierdzenie odpowiada danym eksperymentalnym.

Odpowiedź: 25.

Odpowiedź: 25|52

Podczas lekcji nauczyciel, wykorzystując cewkę połączoną z galwanometrem i magnesem paskowym (patrz rysunek), konsekwentnie przeprowadzał eksperymenty, obserwując zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Warunki eksperymentu i wskazania galwanometru przedstawiono w tabeli.

Wybierz z proponowanej listy dwa stwierdzenia, które odpowiadają wynikom obserwacji eksperymentalnych i zapisz w swojej odpowiedzi liczby, pod którymi są one wskazane.

1) Wielkość prądu indukcyjnego zależy od wymiarów geometrycznych cewki.

2) Kiedy zmienia się strumień magnetyczny przechodzący przez cewkę, w cewce pojawia się prąd elektryczny (indukcyjny).

3) Wielkość prądu indukcyjnego zależy od szybkości zmian strumienia magnetycznego przechodzącego przez cewkę.

4) Kierunek prądu indukcyjnego zależy od tego, czy strumień magnetyczny przechodzący przez cewkę rośnie, czy maleje.

5) Kierunek prądu indukcyjnego zależy od kierunku linii magnetycznych przechodzących przez cewkę.

Rozwiązanie.

Przeanalizujmy każde stwierdzenie.

1) Na podstawie tego doświadczenia nie można wyciągnąć wniosku o zależności prądu indukcyjnego od wielkości cewki, ponieważ do takiego wniosku konieczna jest zmiana wielkości cewki.

2) Kiedy magnes zostaje wprowadzony do cewki, powstaje w niej prąd; dlatego możemy stwierdzić, że gdy zmienia się strumień magnetyczny przechodzący przez cewkę, w cewce powstaje prąd elektryczny (indukcyjny).

3) Z rysunku widać, że przy większej prędkości wprowadzania magnesu do cewki zwiększa się natężenie prądu płynącego przez cewkę, to znaczy wielkość prądu indukcyjnego zależy od szybkości zmian pola magnetycznego.

4) Na podstawie tego doświadczenia nie można wyciągnąć wniosku o zależności kierunku prądu indukcyjnego od charakteru zmiany strumienia magnetycznego.

5) Na podstawie tego doświadczenia nie można wyciągnąć wniosku o zależności kierunku prądu indukcyjnego od kierunku linii magnetycznych przebijających cewkę.

Odpowiedź: 23.

Odpowiedź: 23|32

Za pomocą dwóch cewek, z których jedna jest podłączona do źródła prądu, a druga do amperomierza, student badał zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Rysunek A przedstawia schemat eksperymentalny, a rysunek B wskazania amperomierza dla chwili zwarcia obwodu z cewką 1 (rys. 1), dla prądu stałego płynącego w stanie ustalonym przez cewkę 1 (rys. 2) oraz dla chwili zwarcia obwodu z cewką 1 (rys. 1). otwarcie obwodu z cewką 1 (rys. 3).

Z podanej listy wybierz dwa stwierdzenia, które odpowiadają obserwacjom eksperymentalnym. Podaj ich numery.

1) W cewce 1 prąd płynie tylko w momencie zamykania i otwierania obwodu.

2) Kierunek prądu indukcyjnego zależy od szybkości zmiany strumienia magnetycznego przechodzącego przez cewkę 2.

3) Kiedy zmienia się pole magnetyczne wytwarzane przez cewkę 1, w cewce 2 pojawia się prąd indukowany.

4) Kierunek prądu indukcyjnego w cewce 2 zależy od tego, czy prąd elektryczny w cewce 1 rośnie, czy maleje.

5) Wielkość prądu indukcyjnego zależy od właściwości magnetycznych ośrodka.

Rozwiązanie.

1) Cewka 1 jest podłączona do źródła prądu i prąd przez nią płynie tylko wtedy, gdy obwód jest zamknięty.

opcja 1

Zadanie. a i b A) B).

Wydarzenie B

∆Ф›0

′ prąd indukcyjny

W ′

Reguła Lenza . Rozwiąż zadanie korzystając z przykładu

Opcja 2

Zadanie. Wyznacz kierunek prądu indukcyjnego dla przypadków pokazanych na rysunkacha i b . Na wszelki wypadek śledź postęp decyzjiA) i rozwiąż go sam dla sprawyB).

Wydarzenie B

Wyznacz kierunek wektora indukcji B pola zewnętrznego

Znajdź zmianę strumienia magnetycznego ∆Ф

∆Ф›0

Wyznaczanie wektora indukcji B ′ prąd indukcyjny

W ′

Znajdź kierunek prądu indukcyjnego (używając świdra lub reguły prawej ręki)

Reguła Lenza . Rozwiąż zadanie korzystając z przykładu

Opcja 3

Zadanie. Wyznacz kierunek prądu indukcyjnego dla przypadków pokazanych na rysunkacha i b . Na wszelki wypadek śledź postęp decyzjiA) i rozwiąż go sam dla sprawyB).

Wydarzenie B

Wyznacz kierunek wektora indukcji B pola zewnętrznego

Znajdź zmianę strumienia magnetycznego ∆Ф

∆Ф›0

Wyznaczanie wektora indukcji B ′ prąd indukcyjny

W ′

Znajdź kierunek prądu indukcyjnego (używając świdra lub reguły prawej ręki)

Reguła Lenza . Rozwiąż zadanie korzystając z przykładu

Opcja 4

Zadanie. Wyznacz kierunek prądu indukcyjnego dla przypadków pokazanych na rysunkacha i b . Na wszelki wypadek śledź postęp decyzjiA) i rozwiąż go sam dla sprawyB).

Wydarzenie B

Wyznacz kierunek wektora indukcji B pola zewnętrznego

Znajdź zmianę strumienia magnetycznego ∆Ф

∆Ф›0

Wyznaczanie wektora indukcji B ′ prąd indukcyjny

W ′

Znajdź kierunek prądu indukcyjnego (używając świdra lub reguły prawej ręki)

Reguła Lenza . Rozwiąż zadanie korzystając z przykładu

Opcja 5

Zadanie. Wyznacz kierunek prądu indukcyjnego dla przypadków pokazanych na rysunkacha i b . Na wszelki wypadek śledź postęp decyzjiA) i rozwiąż go sam dla sprawyB).

Wydarzenie B

Wyznacz kierunek wektora indukcji B pola zewnętrznego

Znajdź zmianę strumienia magnetycznego ∆Ф

∆Ф›0

Wyznaczanie wektora indukcji B ′ prąd indukcyjny

W ′

Znajdź kierunek prądu indukcyjnego (używając świdra lub reguły prawej ręki)

Reguła Lenza . Rozwiąż zadanie korzystając z przykładu

Opcja 6

Zadanie. Wyznacz kierunek prądu indukcyjnego dla przypadków pokazanych na rysunkacha i b . Na wszelki wypadek śledź postęp decyzjiA) i rozwiąż go sam dla sprawyB).

Wydarzenie B

Wyznacz kierunek wektora indukcji B pola zewnętrznego

Znajdź zmianę strumienia magnetycznego ∆Ф

∆Ф›0

Wyznaczanie wektora indukcji B ′ prąd indukcyjny

W ′

Znajdź kierunek prądu indukcyjnego (używając świdra lub reguły prawej ręki)

Reguła Lenza. Rozwiąż zadanie korzystając z przykładu

Opcja 7

Zadanie. Wyznacz kierunek prądu indukcyjnego dla przypadków pokazanych na rysunkacha i b . Na wszelki wypadek śledź postęp decyzjiA) i rozwiąż go sam dla sprawyB).

Wydarzenie B

Wyznacz kierunek wektora indukcji B pola zewnętrznego

Znajdź zmianę strumienia magnetycznego ∆Ф

∆Ф›0

Wyznaczanie wektora indukcji B ′ prąd indukcyjny

W ′

Znajdź kierunek prądu indukcyjnego (używając świdra lub reguły prawej ręki)

Reguła Lenza . Rozwiąż zadanie korzystając z przykładu

Opcja 8

Zadanie. Wyznacz kierunek prądu indukcyjnego dla przypadków pokazanych na rysunkacha i b . Na wszelki wypadek śledź postęp decyzjiA) i rozwiąż go sam dla sprawyB).

Wydarzenie B

Wyznacz kierunek wektora indukcji B pola zewnętrznego

Znajdź zmianę strumienia magnetycznego ∆Ф

∆Ф›0

Wyznaczanie wektora indukcji B ′ prąd indukcyjny

W ′

Znajdź kierunek prądu indukcyjnego (używając świdra lub reguły prawej ręki)