Scan Pic0068

m

W wypadku, gdy wahający się pierścień zbliża się do położenia równowagi, przenikający przez j^eg° wnętrze strumień magnetyczny wzrasta. Powstający w pierścieniu wirowy prąd indukcyjny ma taki kierunek, by wytworzone przez ten prąd pole magnetyczne przeciwdziałało zmianie (wzrostowi) strumienia magnetycznego przepływającego przez pierścień. Pole magnetyczne wytworzone przez prąd indukcyjny będzie w tym wypadku zwrócone przeciwnie do pola magnesu. Zgodnie z regułą prawej dłoni kierunek prądu w pierścieniu będzie taki jak na rysunku poniżej.

Na poruszający się w polu magnetycznym przewodnik z prądem działa siła elektrodynamiczna. Podzielmy rozważany pierścień na cztery odcinki: a, b, c i d. Obliczymy siły elektrodynamiczne działające na każdy z odcinków.

Zgodnie z wzorem

F = IA!xB,

siły F_a, F_b, F_c i F_d będą zwrócone jak na rysunku. Do momentu przejścia pierścienia przez położenie równowagi wartość siły F_a jest większa od wartości siły F_c, bo w każdej chwili odcinek a znajduje się w silniejszym polu niż odcinek c. Wypadkowa siła elektrodynamiczna działająca na pierścień podczas zbliżania się go do położenia równowagi jest zwróconą w lewo siłą hamującą jego ruch.

Jeśli pierścień po przejściu przez położenie równowagi zaczyna się od niego oddalać, strumień magnetyczny przepływający przez jego wnętrze maleje. Kierunek prądu w pierścieniu ulega zmianie tak, by wytworzone przez ten prąd pole magnetyczne zapobiegało zmianie strumienia magnetycznego we wnętrzu pierścienia. Zwroty sił elektrodynmicznych działających na odcinki a, b, c i d zmieniają się na przeciwne. Wartość siły F_c jest teraz większa od wartości F_a, bo w każdej chwili tego ruchu odcinek c znajduje się w silniejszym polu magnetycznym, niż odcinek a. Wypadkowa siła elektrodynamiczna jest zatem nadal zwróconą w lewo siłą hamującą ruch pierścienia.

Rozwiązanie zadania 4.20 Prawidłowa odpowiedź: C.

W obwodzie II płynie prąd jak pokazano na rysunku. Wokół odcinka AB powstaje pole magnetyczne, które przechodzi przez powierzchnię ramki I.

Zmieniając położenie

ramki zmieniamy stru- ___A 1 _

mień indukcji magnetycznej obejmowany przez ramkę, powodujemy więc indukowanie w niej prądu elektrycznego. Tak jak w

F«

—►

zadaniu 4.18 kierunek    °    2

powstającego prądu indukcyjnego wiążemy z koniecznością wykonania pracy przez siłę zewnętrzną w celu jego wyindukowania. Przypomnijmy sobie wiadomości o wzajemnym oddziaływaniu przewodników z prądem (patrz [2], str. 54). Jeśli przez dwa równoległe przewodniki płyną prądy zwrócone jednakowo, to przewodniki te przy-

L

- 135 -