2. Катушка соединена с микроамперметром. Из неё вынимают постоянный магнит (северный полюс заштрихован). Определите направление индукционного тока, возникающего в катушке.

Решение:

Рассмотрим задачу, применяя закон электромагнитной индукции Фарадея и правило Ленца.

1. Извлечение магнита: Когда магнит вынимают из катушки, магнитное поле, проходящее через витки катушки, ослабевает. Это изменение магнитного потока вызывает индукционный ток.
2. Направление поля магнита: Северный полюс магнита (заштрихован) направлен вверх. Магнитные линии выходят из северного полюса.
3. Правило Ленца: Индукционный ток в катушке возникнет таким образом, чтобы своим магнитным полем противодействовать изменению магнитного потока. Так как магнит вынимают (поле ослабевает), индукционный ток создаст поле, направленное туда же, куда было направлено поле магнита.
4. Определение направления тока: Северный полюс магнита был направлен вверх. Чтобы противодействовать ослаблению этого поля, индукционный ток создаст магнитное поле, направленное также вверх. Используя правило правой руки (или левой руки, в зависимости от соглашения, но здесь, если представить, что поле направлено вверх, то ток будет идти против часовой стрелки, если смотреть сверху), определим направление тока. Если северный полюс уходит вверх, то катушка стремится его удержать, создавая собственное магнитное поле, направленное вверх. По правилу буравчика, если представить, что мы вкручиваем буравчик в направлении магнитного поля (вверх), то направление вращения буравчика даст направление тока. В данном случае, ток будет идти против часовой стрелки, если смотреть сверху.

Ответ: Индукционный ток в катушке будет направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать удалению северного полюса магнита, т.е. создаст собственное магнитное поле, направленное вверх. Это соответствует току, идущему против часовой стрелки, если смотреть на катушку сверху.