Задача 17. 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:

Эта задача также решается с помощью закона электромагнитной индукции Фарадея и правила Ленца.

1. Внесение северного полюса магнита внутрь катушки:

• Изменение магнитного потока: Когда северный полюс магнита вносится в катушку, магнитный поток, пронизывающий катушку, увеличивается.
• Правило Ленца: Индукционный ток возникает так, чтобы своим магнитным полем противодействовать этому увеличению. То есть, магнитное поле индукционного тока должно быть направлено против внешнего магнитного поля северного полюса магнита.
• Направление индукционного тока: Чтобы создать магнитное поле, направленное от северного полюса (то есть, имеющее южный полюс со стороны входящего магнита), индукционный ток в катушке должен течь по определенному направлению (которое определяется правилом буравчика/правой руки, исходя из направления намотки катушки и того, как вносится магнит).
• Отклонение стрелки гальванометра: Возникновение индукционного тока вызовет отклонение стрелки гальванометра. Направление отклонения будет зависеть от направления тока и конструкции гальванометра.

2. Изменение, если вносить магнит очень медленно:

• Величина индукционного тока: Согласно закону Фарадея, величина индукционного тока (а следовательно, и ЭДС индукции) прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока.
• Эффект: Если магнит вносить очень медленно, скорость изменения магнитного потока будет мала. Это приведет к тому, что величина индукционного тока будет значительно меньше.
• Отклонение стрелки: Стрелка гальванометра отклонится на меньший угол или едва заметно, по сравнению со случаем быстрого внесения магнита.

Ответ:

При внесении северного полюса магнита внутрь катушки стрелка гальванометра отклонится в сторону, создаваемую индукционным током, который направлен так, чтобы своим магнитным полем отталкивать входящий северный полюс. Если магнит вносить очень медленно, величина индукционного тока будет меньше, и стрелка гальванометра отклонится на меньший угол.