Какое правило определяет направление индукционного тока?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Направление индукционного тока определяется двумя основными правилами, которые дополняют друг друга: правилом Ленца (физический принцип) и правилом правой руки (практический метод для проводников в магнитном поле). 1. Правило Ленца Это фундаментальный закон, вытекающий из закона сохранения энергии. Он гласит: Индукционный ток всегда имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызвавшим этот ток. Суть правила можно разбить на два сценария:

  • Если магнитный поток растет (например, магнит приближается к катушке): индукционный ток создает поле, направленное против внешнего поля, чтобы «вытолкнуть» его.
  • Если магнитный поток убывает (магнит удаляется): индукционный ток создает поле, направление которого совпадает с внешним, чтобы «удержать» его.

2. Правило правой руки Применяется для определения направления тока в прямом проводнике, который движется в магнитном поле (пересекает линии магнитной индукции). Формулировка: Если расположить правую руку так, чтобы линии магнитной индукции ( Bmodified cap B with right arrow above) входили в ладонь, а отогнутый на 90 градусов большой палец указывал направление движения проводника ( vmodified v with right arrow above), то четыре вытянутых пальца укажут направление индукционного тока. 3. Алгоритм определения (для замкнутого контура) Чтобы практически определить направление тока в витке или катушке, обычно используют следующую последовательность шагов:

  1. Определить направление вектора магнитной индукции внешнего поля ( Bmodified cap B with right arrow above): линии выходят из северного полюса ( Ncap N) и входят в южный ( Scap S). Выяснить, как меняется магнитный поток: он увеличивается ( ΔΦ>0cap delta cap phi is greater than 0) или уменьшается ( ΔΦ<0cap delta cap phi is less than 0). Определить направление собственного магнитного поля тока ( Bimodified cap B with right arrow above sub i):
    • Если поток растет, Bimodified cap B with right arrow above sub i направлен противоположно Bmodified cap B with right arrow above. Если поток убывает, Bimodified cap B with right arrow above sub i сонаправлен с Bmodified cap B with right arrow above.
    Применить правило правой руки (правило буравчика) для соленоида: расположить большой палец по направлению Bimodified cap B with right arrow above sub i, тогда четыре согнутых пальца укажут направление индукционного тока в витках.

Резюме

  • Закон Фарадея определяет величину ЭДС индукции: Ei=dΦdtscript cap E sub i equals negative the fraction with numerator d cap phi and denominator d t end-fraction . Знак «минус» в этой формуле математически выражает правило Ленца, указывая на противодействие изменениям.

Я могу подготовить для вас примеры задач на применение этих правил или составить таблицу-сравнение правила правой и левой руки, чтобы не путать их в будущем.

Форма ответа

Ваш аватар