Задача 1. Внутрь катушки, замкнутой на гальванометр, вносят северный полюс полосового магнита. * В какую сторону будет отклоняться стрелка гальванометра? (Нарисуйте направление индукционного тока в катушке).* В какую сторону будет отклоняться стрелка гальванометра? (Нарисуйте направление индукционного тока в катушке). * Что изменится, если вносить магнит очень медленно?

Решение:

Это задача на применение закона электромагнитной индукции Фарадея и правила Ленца.

1. Первый случай: Внесение северного полюса магнита.

   Когда северный полюс магнита вносится в катушку, магнитный поток через катушку увеличивается. Согласно правилу Ленца, индукционный ток, возникающий в катушке, будет создавать свое магнитное поле, направленное против внешнего поля, чтобы противодействовать этому изменению. Если северный полюс входит в катушку, то сторона катушки, обращенная к магниту, должна вести себя как северный полюс, чтобы оттолкнуть входящий северный полюс. По правилу буравчика (или правилу правой руки), если мысленно обхватить катушку так, чтобы северный полюс был направлен вперед (в сторону входящего магнита), то пальцы покажут направление индукционного тока. Обычно это означает, что ток будет течь по часовой стрелке, если смотреть со стороны входящего полюса.

   Направление тока: Для определения направления тока нужно знать, как намотана катушка (спереди или сзади). Предположим, что катушка намотана так, что при взгляде со стороны входящего полюса ток будет идти против часовой стрелки, создавая свой северный полюс, который будет отталкивать входящий северный полюс магнита.

   Отклонение стрелки гальванометра: Стрелка гальванометра отклонится в сторону, соответствующую направлению индукционного тока.

2. Второй случай: Скорость внесения магнита.

   Если магнит вносить очень медленно, то изменение магнитного потока через катушку будет происходить медленнее. Величина индукционного тока (и, соответственно, сила отклонения стрелки гальванометра) прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Следовательно, при очень медленном внесении магнита индукционный ток будет меньше, и стрелка гальванометра отклонится слабее или может вообще не отклониться, если скорость изменения потока окажется ниже порога чувствительности прибора.

Итоговый ответ:

• При внесении северного полюса магнита стрелка гальванометра отклонится в сторону, определяемую правилом Ленца и направлением намотки катушки (предположим, что это будет отклонение вправо, если смотреть на прибор, создавая при этом северный полюс на ближнем к магниту конце катушки).
• При внесении магнита очень медленно отклонение стрелки гальванометра будет меньше.