Номер 1103, страница 250 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

1103. Две катушки А и С расположены на одном сердечнике (рис. 261). Определите направление индукционного тока в катушке А, подключенной к миллиамперметру, если ползунок реостата перемещают вправо.

Рис. 261

Решение

1. Определим направление тока в катушке С. Ток в цепи течет от положительного полюса источника (длинная черта) к отрицательному (короткая черта). Таким образом, ток проходит через реостат и поступает в верхнюю часть катушки С. В витках на передней, видимой нам, стороне сердечника ток направлен сверху вниз.

2. По правилу правой руки определим направление магнитного поля, создаваемого катушкой С. Если обхватить катушку правой рукой так, чтобы четыре пальца были направлены по току в передней части витков (вниз), то отставленный большой палец укажет направление вектора магнитной индукции $ \vec{B} $ внутри сердечника. Следовательно, магнитное поле катушки С направлено вправо. Ой, прошу прощения, влево. Большой палец указывает влево. Итак, магнитное поле $ \vec{B} $ направлено вправо-налево.

3. При перемещении ползунка реостата вправо, длина используемой части реостата увеличивается, что приводит к увеличению сопротивления $ R $ в цепи катушки С.

4. Согласно закону Ома для полной цепи, сила тока $ I_C $ в катушке С обратно пропорциональна сопротивлению цепи: $ I_C = \frac{U}{R} $. Так как сопротивление $ R $ увеличивается, сила тока $ I_C $ уменьшается.

5. Уменьшение тока $ I_C $ в катушке С приводит к уменьшению создаваемого им магнитного поля. Следовательно, магнитный поток $ \Phi $, пронизывающий катушку А и направленный влево, уменьшается.

6. Согласно правилу Ленца, возникающий в замкнутом контуре (катушке А) индукционный ток своим магнитным полем противодействует изменению внешнего магнитного потока, который его вызвал. Поскольку внешний магнитный поток (направленный влево) уменьшается, индуцированное магнитное поле $ \vec{B}_{ind} $ будет направлено в ту же сторону, что и внешнее поле, то есть влево, чтобы скомпенсировать его уменьшение.

7. Зная направление индуцированного магнитного поля $ \vec{B}_{ind} $ в катушке А (влево), по правилу правой руки определим направление индукционного тока $ I_A $. Располагаем правую руку так, чтобы большой палец был направлен влево (по направлению $ \vec{B}_{ind} $). Тогда четыре согнутых пальца укажут направление тока в витках: в передней, видимой части катушки А ток будет течь сверху вниз.

8. Таким образом, индукционный ток вытекает из верхнего вывода катушки А, проходит через миллиамперметр справа налево и возвращается в нижний вывод катушки.

Ответ: Индукционный ток в катушке А направлен так, что проходит через миллиамперметр справа налево.