Меню

Определите направление тока в контуре по направлению магнитной индукции



Правило Ленца.

Правило Ленца (закон Ленца) было установлено Э. X. Ленцем в 1834 г. Оно уточняет закон электромагнитной индукции, открытый в 1831 г. М. Фарадеем. Правило Ленца определяет направление индукционного тока в замкнутом контуре при его движении во внешнем магнитном поле.

Направление индукционного тока всегда таково, что испытываемые им со стороны магнитно­го поля силы противодействуют движению контура, а создаваемый этим током магнитный поток Фi стремится компенсировать изменения внешнего магнитного потока Фe.

Закон Ленца является выражением закона сохранения энергии для электромагнитных яв­лений. Действительно, при движении замкнутого контура в магнитном поле за счет внешних сил необходимо выполнить некоторую работу против сил, возникающих в результате взаимодействия индуцированного тока с магнитным полем и направленных в сторону, противоположную движению.

Правило Ленца иллюстрируют рисунок:

Правило Ленца

Если по­стоянный магнит вдвигать в катушку, замкнутую на гальванометр, индук­ционный ток в катушке будет иметь такое направление, которое создаст магнитное поле с вектором В’, направленным противоположно вектору индукции поля магнита В, т. е. будет выталкивать магнит из катушки или препятствовать его движению. При вытягивании магнита из катуш­ки, наоборот, поле, создаваемое индукционным током, будет притягивать катушку, т. е опять препятствовать его движению.

Для применения правила Ленца с целью определения направления индукционного тока Ie в контуре необходимо следовать таким рекомендациям.

Правило Ленца

1. Установить направление линий магнитной индукции внешнего магнитного поля.

Источник

Определите направление тока в контуре по направлению магнитной индукции

Направление индукционного тока

При внесении в катушку магнита в ней возникает индукционный ток. Если к катушке присоединить гальванометр, то можно заметить, что направление тока будет зависеть от того приближаем ли мы магнит или удаляем его.

Магнит будет взаимодействовать с катушкой либо притягиваясь, либо отталкиваясь от нее. Это будет возникать вследствие того, что катушка с проходящим по ней током, будет подобна магниту с двумя полюсами. Направление индуцируемого тока будет определять, где у катушки будет находиться какой из полюсов.

Если приближать к катушке магнит, то в ней будет возникать индукционный ток такого направления, что катушка обязательно будет отталкиваться от магнита. Если мы будет удалять магнит от катушки, то при этом в катушке возникнет такой индукционный ток, что она будет притягиваться к магниту.

Стоит отметить, что не важно каким полюсом мы подносим или убираем магнит, всегда при подносе катушка будет отталкиваться, а при удалении притягиваться. Различие состоит в том, что при приближении магнита к катушке магнитный поток, который будет пронизывать катушку, увеличивается, так как у полюса магнита кучность линий магнитной индукции увеличивается. А при удалении магнита, магнитный поток, пронизывающий катушку, будет уменьшаться.

Узнать направление индукционного тока можно. Для этого существует правило Ленца. Оно основано на законе сохранения. Рассмотрим следующий опыт.

Так как должен выполняться закон сохранения, должно возникнуть магнитное поле, которое будет препятствовать изменению магнитного потока. В нашем случае магнитный поток увеличивался, следовательно, ток должен течь в таком направлении, чтобы линии вектора магнитной индукции, создаваемые катушкой, были направлены в противоположном направлении линиям магнитной индукции, создаваемым магнитом.

Читайте также:  В течение 15 с по проводнику сопротивлением 24 ом протекал постоянный ток

То есть они должны в нашем случае быть направлены вверх. Теперь воспользуемся правилом буравчика. Направляем большой палец правой руки по необходимому нам направлению линий магнитной индукции, то есть — вверх. Тогда остальные пальцы укажут, в какую сторону должен быть направлен индукционный ток. В нашем случае, слева на право.

Аналогичный процесс происходит при удалении магнита. Убираем магнит, магнитный поток уменьшается, следовательно, должно возникнуть поле которое будет увеличивать магнитный поток. То есть поле линии магнитной индукции, которого будут сонаправлены с линиями магнитной индукции, создаваемыми постоянным магнитом. В нашем случае эти лини направлены вниз. Опять пользуемся правилом буравчика и определяем направление индукционного тока.

Правило Ленца.

Согласно правилу Ленца возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван. Более кратко это правило можно сформулировать следующим образом: индукционный ток направлен так, чтобы препятствовать причине, его вызывающей.

Применять правило Ленца для нахождения направления индукционного тока в контуре надо так:

1. Определить направление линий магнитной индукции вектора В внешнего магнитного поля.

2. Выяснить, увеличивается ли поток вектора магнитной индукции этого поля через поверхность, ограниченную контуром ( Δ Ф > 0), или уменьшается ( Δ Ф

3. Установить направление линий магнитной индукции вектора В’ магнитного поля индукционного тока. Эти линии должны быть согласно правилу Ленца направлены противоположно линиям магнитной индукции вектора В’ при Δ Ф > 0 и иметь одинаковое с ними направление при Δ Ф

4. Зная направление линий магнитной индукции вектора В’ , найти направление индукционного тока, пользуясь правилом буравчика.

Направление индукционного тока определяется с помощью закона сохранения энергии. Индукционный ток во всех случаях направлен так, чтобы своим магнитным полем препятствовать изменению магнитного потока, вызывающего данный индукционный ток.

Вихревое электрическое поле .

Причина возникновения электрического тока в неподвижном проводнике — электрическое поле.

Всякое изменение магнитного поля порождает индукционное электрическое поле независимо от наличия или отсутствия замкнутого контура, при этом если проводник разомкнут, то на его концах возникает разность потенциалов; если проводник замкнут, то в нем наблюдается индукционный ток.

Индукционное электрическое поле является вихревым.Направление силовых линий вихревого электрического поля совпадает с направлением индукционного тока

Индукционное электрическое поле имеет совершенно другие свойства в отличии от электростатического поля.

индукционное электрическое поле

(вихревое электрическое поле )

1. создается неподвижными электрическими зарядами

1. вызывается изменениями магнитного поля

2. силовые линии поля разомкнуты -потенциальное поле

2. силовые линии замкнуты — вихревое поле

3. источниками поля являются электрические заряды

3. источники поля указать нельзя

4. работа сил поля по перемещению пробного заряда по замкнутому пути равна нулю.

Читайте также:  От чего зависит сила индукционного тока в проводящем контуре

4. работа сил поля по перемещению пробного заряда по замкнутому пути равна ЭДС индукции

Источник

чтобы найти направление индукционного тока в контуре при известном направлении его магнитного поля используют

НАПРАВЛЕНИЕ ИНДУКЦИОННОГО ТОКА

1. Прямолинейный проводник

Направление индукционного тока определяется по правилу правой руки:

Если поставить правую руку так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, отставленный на 90 градусов большой палец указывал направление вектора скорости, то выпрямленные 4 пальца покажут направление индукционного тока в проводнике.

2. Замкнутый контур

Направление индукционного тока в замкнутом контуре определяется по правилу Ленца.

Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует изменению магнитного потока, которым он вызван.

Применение правила Ленца:
показать направление вектора В внешнего магнитного поля;
определить увеличивается или уменьшается магнитный поток через контур;
показать направление вектора Вi магнитного поля индукционного тока;
( при уменьшении магнитного потока вектора В внешнего м. поля и Вi магнитного поля индукционного тока должны быть направлены одинаково, а при увеличениии магнитного потока В и Вi должны быть направлены противоположно );
по правилу буравчика определить направление индукционного тока контуре.

Источник

Эталон Практическое занятие по теме: » Определение направления индукционного тока. Правило Ленца.

ПЗ 39,40 Определение направления индукционного тока. Правило Ленца

Цель : определить направление индукционного тока, применяя правило Ленца.

Задача 1 (с эталоном решения)

Определить направление индукционного тока для случая 1

Действия

по правилу Ленца

Случай 1

Применение правила Ленца :

1. Установить направление линий магнитной индукции

внешнего магнитного поля.

hello_html_m17051457.png

1. внешнее поле направлено от северного полюса магнита к центру окружности, т. е. вверх

2. Выяснить, увеличивается (или уменьшается ( поток магнитной индукции через площадь этого контура.

hello_html_m12d42846.png

2. магнитный поток через этот контур увеличивается, т. к. магнит вставляют в контур, т. е.

3. Установить направление линий магнитного поля

hello_html_6168e54c.png

3. по правилу Ленца

, т. е. поле катушки направлено от центра окружности к северному полюсу магнита

4. Зная направление линий магнитной индукции , найти направление

индукционного тока I i пользуясь правилом буравчика или правилом правого винта.

hello_html_50e9191b.png

4. по правилу правого винта :

Если свернуть четыре пальца правой руки в направлении тока в контуре, то большой палец, отставленный на 90°, покажет направление вектора магнитной индукции. или

по правилу буравчика:

если поступательное движение буравчика совпадает с направлением магнитного поля, то вращение ручки буравчика совпадает с направлением тока, т. е по часовой стрелке.

Ответ: ток направлен по часовой стрелке

Задача 2 Определить направление индукционного тока для случая 2 (аналогично случаю 1)

Действия

по правилу Ленца

Случай 2

Применение правила Ленца :

1. Установить направление линий магнитной индукции

внешнего магнитного поля.

hello_html_3273fc56.png

1. внешнее поле направлено от северного полюса магнита к центру окружности, т. е. влево

2. Выяснить, увеличивается (или уменьшается ( поток магнитной индукции через площадь этого контура.

Читайте также:  Ток нагрузки стабилизатора напряжения

2. магнитный поток через этот контур уменьшается, т. к. магнит удаляют от контура, т. е.

3. Установить направление линий магнитного поля

3. по правилу Ленца:

т. е. поле катушки направлено

от северного полюса магнита к центру окружности, т. е. влево

4. Зная направление линий магнитной индукции , найти направление

индукционного тока I i пользуясь правилом буравчика или правилом правого винта.

hello_html_m765ac751.pnghello_html_65cdb6bc.png

4. по правилу правого винта :

Если большой палец, отставленный на 90°, показывает направление вектора магнитной индукции, то свернутые четыре пальца правой руки покажут на направление тока в контуре.

по правилу буравчика:

если поступательное движение буравчика совпадает с направлением магнитного поля, то вращение ручки буравчика совпадает с направлением тока.

Ответ : ток в контуре направлен от наблюдателя против часовой стрелке

контрольные вопросы :

1. Правило Ленца: Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван.

2. выписать этапы применения правила Ленца.

Применение правила Ленца :

Установить направление линий магнитной индукции

внешнего магнитного поля.

Выяснить, увеличивается (или уменьшается

( поток магнитной индукции через площадь этого контура.

Установить направление линий магнитного поля

Зная направление линий магнитной индукции , найти направление

индукционного тока I i пользуясь правилом буравчика или правилом правого винта.

критерии оценивания:

задача1+ задача2 верно + контрольные вопросы (2 из 2 полным ответом) = «5»;

критерий «5», но с недочетами = «4»;

задача1 + контрольные вопросы (2 из 2 полным ответом) =»3″.

  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

Цель данной работы: определить направление индукционного тока применяя правило Ленца.

В работе дана задача 1 с эталоном решения, где на конкретном примере по шагам применено правило Ленца.

Обучающимся предложено самостоятельно решить практическую задачу 2, опираясь на решенную задачу 1.

В задании предложены контрольные вопросы для лучшего усвоения материала.

Этот материал отлично адаптирован к дистанционным образовательным технологиям.

Номер материала: ДБ-1230752

  • Свидетельство каждому участнику
  • Скидка на курсы для всех участников

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник