Scan Pic0067

szaniu się) strumienia magnetycznego obejmowanego przez zwój. Pole magnetyczne zwoju musi być przeciwne do pola magnesu. Stąd, stosując regułę prawej dłoni, znajdziemy kierunek prądu.

Oddalając magnes od zwoju zmniejszamy strumień magnetyczny obejmowany przez ten zwój. Kierunek prądu indukcyjnego będzie taki, by wytworzone przez ten prąd pole magnetyczne dodawało się do malejącego pola od magnesu, zapobiegając tym sposobem zmniejszaniu się strumienia magnetycznego obejmowanego przez zwój.

Rozwiązanie zadania 4.17 Prawidłowa odpowiedź: D.

Wokół przewodu Y powstaje pole magnetyczne. Jedną z linii tego pola przedstawiono na rysunku. Wektor indukcji B przebijający powierzchnię zwojuZ jest zwrócony za kartkę, zaś wektor B przebijający powierzchnię zwoju X - przed kartkę. Jeśli natężenie prądu w przewodzie Y maleje, zmniejsza się także wartość indukcji pola B, a więc i strumień <X> przepływający przez powierzchnię S przewodów kołowych X i Z.

W obu przewodach powstają prądy indukcyjne. Kierunki tych prądów są takie, by wytworzone przez nie pola magnetyczne zapobiegały zmianom strumienia magnetycznego obejmowanego przez przewody X i Z. Wektory indukcji pól magneycznych powstających w wyniku przepływu prądu indukcyjnego będą zatem zwrócone zgodnie z wektorem B pola wytworzonego w każdym z tych obwodów przez prąd płynący w przewodzie Y: w przypadku X przed kartkę, co jest możliwe, gdy prąd indukcyjny w tym obwodzie ma kierunek przeciwny do ruchu wskazówek zegara; w przypadku Z za kartkę, bo prąd indukcyjny płynie tu zgodnie z ruchem wskazówek zegara.

Rozwiązanie zadania 4.18 Prawidłowa odpowiedź: A.

Sposób 1.

Przesuwając poprzeczkę z K do L zwiększamy pole powierzchni S obwodu, a więc i strumień magnetyczny <D = BS obejmowany przez obwód. Powstający w tym obwodzie prąd indukcyjny, zgodnie z regułą Lenza, będzie miał kierunek przeciwny do kierunku prądu płynącego

ze źródła. Wypadkowe natężenie prądu J| będzie w tym przypadku mniejsze od I₀.

Przesuwając poprzeczkę z L do K powodujemy zmniejszenie strumienia magnetycznego obejmowanego przez obwód. Aby temu zapobiec,

powstający prąd indukcyjny powinien płynąć zgodnie z prądu wywołanego obecnością w obwodzie źródła napięcia Sposób 2. Przesuwanie poprzeczki oznacza ^ zmianę nowierzchni S obwodu ,--		kierunkiem ; zatem/2>/0. L
zamkniętego, a więc zmianę strumienia magnetycznego 0 = BS obejmowanego przez ten obwód. ■ Zmiana strumienia indukcji jest przyczyną powstawania prądu in-	l"eld	fi t
	jgl
dukcyjnego. Prąd indukcyjny może płynąć tylko wtedy, gdy ele-		1

ktronom dostarczymy energii lub

wykonamy pracę. Ten warunek jest spełniony w sytuacji opisanej poniżej. Zapomnijmy na chwilę o prądzie I₀.

Wyobraźmy sobie, że przy przesuwaniu poprzeczki z K do L (w prawo) w obwodzie zamkniętym został wzbudzony prąd indukcyjny I' o kierunki! jak na rysunku 1. Wtedy na poprzeczkę działa siła elektrodynamiczna F_ld w lewo.Przesuwając poprzeczkę wjprawo wykonujemy pracę, działając na drodze do L siłą zewnętrzną F_z równoważącą siłę elektrodynamiczną.

Kierunek prądu I' jest przeciwny do kierunku prądu więc płynie prąd „wypadkowy" o natężeniu

i^i₀-v<i₀.

Przy przesuwaniu poprzeczki w lewo (z L do K) możliwa jest tylko sytuacja odwrotna (rys. 2). Wtedy

I₀+I = I₂ > •

Rozwiązanie zadania 4.19 Prawidłowa odpowiedź: A.

Dla ułatwienia przeprowadzanych rozumowań podzielmy płytkę na szereg pierścieni i rozważmy zjawiska związane z ruchem jednego z nich. Dla pozostałych pierścieni rozumowanie będzie analogiczne.

133 -