Як визначити індукційний струм у котушці. Щоб знайти напрямок індукційного струму в контурі при відомому напрямку його магнітного поля використовують

>> Напрям індукційного струму. Правило Ленца

Приєднавши котушку, в якій виникає індукційний струм, до гальванометра, можна виявити, що напрямок цього струму залежить від того, чи магніт наближається до котушки (наприклад, північним полюсом) або віддаляється від неї (див. рис. 2.2, б).

Виникає індукційний струмтого чи іншого напряму якось взаємодіє з магнітом (притягує чи відштовхує його). Котушка з струмом, що проходить по ній, подібна до магніту з двома полюсами - північним і південним. Напрямок індукційного струму визначає, який кінець котушки виконує роль північного полюса(Лінії магнітної індукції виходять з нього). На основі закону збереження енергії можна передбачити, в яких випадках котушка притягуватиме магніт, а в яких відштовхуватиме його.

Взаємодія індукційного струму із магнітом.Якщо магніт наближати до котушки, то з'являється індукційний струм такого напрямку, що магніт обов'язково відштовхується. Для зближення магніту та котушки потрібно зробити позитивну роботу. Котушка стає подібною до магніту, зверненого однойменним полюсом до магніту, що наближається до неї. Однойменні ж полюси відштовхуються.

При видаленні магніту, навпаки, в котушці виникає струм такого напрямку, щоб з'явилася сила, що притягує магніт.

У чому різниця двох дослідів: наближення магніту до котушки та його видалення? У першому випадку число ліній магнітної індукції, що пронизують витки котушки, або, що те саме, магнітний потік, збільшується (рис. 2.5 а), а в другому випадку зменшується (рис. 2.5 б). Причому у першому випадку лінії індукції магнітного поля, створеного індукційним струмом, що виникло в котушці, виходять з верхнього кінця котушки, так як котушка відштовхує магніт, а в другому випадку, навпаки, входять в цей кінець. Ці лінії магнітної індукції малюнку 2.5 зображені чорним кольором. У випадку котушка зі струмом аналогічна магніту, північний полюс якого знаходиться зверху, а у випадку б - знизу.

Аналогічні висновки можна зробити з допомогою досвіду, показаного малюнку 2.6. На кінцях стрижня, який може вільно обертатися довкола вертикальної осі, закріплені два провідні алюмінієві кільця. Одне з них із розрізом. Якщо піднести магніт до кільця без розрізу, то в ньому виникне індукційний струм і він буде направлений так, що це кільце відштовхнеться від магніту і стрижень повернеться. Якщо видаляти магніт від кільця, воно, навпаки, притягнеться до магніту. З розрізаним кільцем магніт не взаємодіє, оскільки розріз перешкоджає виникненню кільце індукційного струму. Відштовхує або притягує котушка магніт, це залежить від напряму індукційного струму в ній. Тому закон збереження енергії дозволяє сформулювати правило, що визначає напрямок індукційного струму.

Тепер ми підійшли до головного: зі збільшенням магнітного потоку через витки котушки індукційний струм має такий напрям, що створюване ним магнітне поле перешкоджає посиленню магнітного потоку через витки котушки. Адже лінії індукції цього поля спрямовані проти ліній індукції поля, зміна якого породжує електричний струм. Якщо ж магнітний потік через котушку слабшає, то індукційний
Струм створює магнітне поле з індукцією, що збільшує магнітний потік через витки котушки.

У цьому полягає сутність загального правила визначення напрями індукційного струму, яке застосовується у всіх випадках. Це було встановлено російським фізиком Еге. X. Ленцем.

Відповідно до правила Ленца що виникає в замкнутому контурііндукційний струм своїм магнітним полем протидіє зміні магнітного потоку, яким він викликаний. Коротше це правило можна сформулювати наступним чином: індукційний струм спрямований так, щоб перешкоджати причині, що його викликає.

Застосовувати правило Ленца знаходження напрямку індукційного струму в контурі треба так:

1. Визначити напрямок ліній магнітної індукції зовнішнього магнітного поля.
2. З'ясувати, чи потік вектора магнітної індукції цього поля збільшується через поверхню, обмежену контуром (Ф > 0), або зменшується (Ф< 0).
3. Встановити напрямок ліній магнітної індукції магнітного поля індукційного струму. Ці лінії мають бути згідно з правилом Ленца спрямовані протилежно лініям магнітної індукції при Ф>0 і мати однаковий з ними напрямок при Ф< 0.
4. Знаючи напрямок ліній магнітної індукції, знайти напрямок індукційного струму, користуючись правилом буравчика.

Напрямок індукційного струму визначається за допомогою закону збереження енергії. Індукційний струм завжди спрямований так, щоб своїм магнітним полем перешкоджати зміні магнітного потоку, що викликає даний індукційний струм.

1. Як визначається напрямок індукційного струму?
2. Чи виникне в кільці з розрізом електричне поле, якщо підносити до нього магніт!

Варіант 1

Завдання. а і б а) б).

Випадок б

∆Ф›0

′ індукційного струму

У ′

ПРАВИЛО ЛЕНЦЯ . Розв'яжи задачу, використовуючи зразок

Варіант 2

Завдання. Визначте напрямок індукційного струму для випадків, зображених на малюнкаха і б . Простежте за ходом рішення у разіа) і вирішіть її самостійно для випадкуб).

Випадок б

Визначте напрямок вектора індукції В зовнішнього поля

Знайдіть зміну магнітного потоку ∆Ф

∆Ф›0

Визначення вектора індукції ′ індукційного струму

У ′

Знайдіть напрямок індукційного струму (за правилом свердла або правої руки)

ПРАВИЛО ЛЕНЦЯ . Розв'яжи задачу, використовуючи зразок

Варіант 3

Завдання. Визначте напрямок індукційного струму для випадків, зображених на малюнкаха і б . Простежте за ходом рішення у разіа) і вирішіть її самостійно для випадкуб).

Випадок б

Визначте напрямок вектора індукції до зовнішнього поля

Знайдіть зміну магнітного потоку ∆Ф

∆Ф›0

Визначення вектора індукції ′ індукційного струму

У ′

Знайдіть напрямок індукційного струму (за правилом свердла або правої руки)

ПРАВИЛО ЛЕНЦЯ . Розв'яжи задачу, використовуючи зразок

Варіант 4

Завдання. Визначте напрямок індукційного струму для випадків, зображених на малюнкаха і б . Простежте за ходом рішення у разіа) і вирішіть її самостійно для випадкуб).

Випадок б

Визначте напрямок вектора індукції до зовнішнього поля

Знайдіть зміну магнітного потоку ∆Ф

∆Ф›0

Визначення вектора індукції ′ індукційного струму

У ′

Знайдіть напрямок індукційного струму (за правилом свердла або правої руки)

ПРАВИЛО ЛЕНЦЯ . Розв'яжи задачу, використовуючи зразок

Варіант 5

Завдання. Визначте напрямок індукційного струму для випадків, зображених на малюнкаха і б . Простежте за ходом рішення у разіа) і вирішіть її самостійно для випадкуб).

Випадок б

Визначте напрямок вектора індукції до зовнішнього поля

Знайдіть зміну магнітного потоку ∆Ф

∆Ф›0

Визначення вектора індукції ′ індукційного струму

У ′

Знайдіть напрямок індукційного струму (за правилом свердла або правої руки)

ПРАВИЛО ЛЕНЦЯ . Розв'яжи задачу, використовуючи зразок

Варіант 6

Завдання. Визначте напрямок індукційного струму для випадків, зображених на малюнкаха і б . Простежте за ходом рішення у разіа) і вирішіть її самостійно для випадкуб).

Випадок б

Визначте напрямок вектора індукції до зовнішнього поля

Знайдіть зміну магнітного потоку ∆Ф

∆Ф›0

Визначення вектора індукції ′ індукційного струму

У ′

Знайдіть напрямок індукційного струму (за правилом свердла або правої руки)

ПРАВИЛО ЛЕНЦЯ. Розв'яжи задачу, використовуючи зразок

Варіант 7

Завдання. Визначте напрямок індукційного струму для випадків, зображених на малюнкаха і б . Простежте за ходом рішення у разіа) і вирішіть її самостійно для випадкуб).

Випадок б

Визначте напрямок вектора індукції до зовнішнього поля

Знайдіть зміну магнітного потоку ∆Ф

∆Ф›0

Визначення вектора індукції ′ індукційного струму

У ′

Знайдіть напрямок індукційного струму (за правилом свердла або правої руки)

ПРАВИЛО ЛЕНЦЯ . Розв'яжи задачу, використовуючи зразок

Варіант 8

Завдання. Визначте напрямок індукційного струму для випадків, зображених на малюнкаха і б . Простежте за ходом рішення у разіа) і вирішіть її самостійно для випадкуб).

Випадок б

Визначте напрямок вектора індукції до зовнішнього поля

Знайдіть зміну магнітного потоку ∆Ф

∆Ф›0

Визначення вектора індукції ′ індукційного струму

У ′

Знайдіть напрямок індукційного струму (за правилом свердла або правої руки)

У дослідах, описаних у попередньому параграфі, ми бачили, що в різних випадках напрямок індукційного струму може бути різним: відкидання гальванометра відбувалося іноді в один бік, іноді – в інший. Тепер ми постараємося знайти загальне правило, Яким визначається напрямок індукційного струму

Для цього простежимо уважно за напрямом струму в якомусь індукційному досвіді, наприклад, у досвіді, зображеному на рис. 254,а. Схема цього досвіду показано на рис. 261, причому кожна з котушок I і II зображена у вигляді одного витка, а стрілки і вказують відповідно напрямок первинного струму в котушці I і напрямок індукційного струму в котушці II.

Рис 261. Зв'язок між напрямом первинного струму, що створює магнітне поле, та напрямом індукційного струму: а) при посиленні магнітного поля; б) при ослабленні магнітного поля

Мал. 261а відноситься до випадку, коли струм посилюється, а рис. 261,б - на випадок, коли він послаблюється. Ми бачимо, що в першому випадку, тобто при посиленні магнітного поля, а отже, при збільшенні магнітного потоку, струми в котушках I і II мають протилежні напрямки; навпаки, у разі коли індукція відбувається внаслідок ослаблення магнітного поля, тобто при зменшенні магнітного потоку, обидва струми і мають однакові напрямки. Інакше можна сказати, що коли причиною індукції є посилення магнітного потоку, що пронизує площу контуру, то індукційний струм, що виникає, спрямований так, що він послаблює початковий магнітний потік. Навпаки, коли індукція відбувається через ослаблення магнітного потоку, магнітне поле індукційного струму посилює початковий магнітний потік.

Отриманий нами результат можна сформулювати як загального правила:

Індукційний струм завжди має такий напрямок, при якому його магнітне поле зменшує (компенсує) зміну магнітного потоку, що є причиною цього струму.

Це загальне правило дотримується у всіх без винятку випадках індукції. Розглянемо, зокрема, випадок, коли індукція викликається переміщенням контуру чи його частини щодо магнітного поля. Такий досвід зображено на рис. 253 а схема його показана на рис. 262, причому стрілки на витку вказують напрямок струму, що індукується в котушці при її наближенні до північного полюса магніту (рис. 262,а) або при її віддаленні від цього полюса (рис. 262,б). Користуючись правилом свердла (§ 124), легко визначити напрямок магнітного поля індукційного струму і переконатися, що воно відповідає сформульованому вище правилу.

Мал. 262. Напрямок індукційного струму, що у контурі: а) при наближенні щодо нього магніту; б) при віддаленні від нього магніту

Звернімо тепер увагу на такий факт. Коли в котушці виникає індукційний струм, вона стає еквівалентною магніту, положення північного та південного полюсів якого можна визначити за правилом свердла. На рис. 262 показано, що у випадку а) на верхньому кінці котушки виникає північний полюс, а у разі б) – Південний полюс. З цього малюнка ми бачимо, що коли ми наближаємо до індукційної котушки, скажімо, північний полюс магніту, то на найближчому до нього кінці котушки виникає також північний полюс, а коли ми віддаляємо від котушки північний полюс магніту, то на найближчому кінці котушки виникає південний полюс . Але, як знаємо, магніти, звернені друг до друга однойменними полюсами, відштовхуються, а різноіменними, – притягуються. Тому коли індукція відбувається внаслідок наближення магніту до котушки, то сили взаємодії між магнітом і індукційним струмом відштовхують магніт від котушки, а коли індукція відбувається при видаленні магніту від котушки, то вони притягуються один до одного. Таким чином, для випадків, коли індукція відбувається внаслідок руху магніту або всього індукційного контуру в цілому, ми можемо встановити таке загальне правило, по суті, рівносильне правилу, сформульованому вище, але для цих випадків зручніше:

Індукційний струм має такий напрям, що взаємодія його з первинним магнітним полем протидіє тому руху, внаслідок якого відбувається індукція.

Це правило називається правила Ленца.

Правило Ленца стоїть у тісного зв'язкуіз законом збереження енергії. Справді, уявімо собі, наприклад, що з наближенні північного полюса магніту до соленоїду струм у ньому мав би напрям, протилежне тому, якого вимагає правило Ленца, т. е. що у найближчому до магніту кінці соленоїда виникав не північний, а південний полюс. У цьому випадку між соленоїдом та магнітом виникли б не сили відштовхування, а сили тяжіння. Магніт продовжував би мимовільно і з дедалі більшою швидкістю наближатися до соленоїда, створюючи в ньому все більші індукційні струми і тим більше збільшуючи силу, що притягує його до соленоїда. Таким чином, без жодної витрати зовнішньої роботими отримали б, з одного боку, безперервне прискорений рухмагніту до соленоїда, а з іншого, все більший струм в соленоїді, здатний виконувати роботу. Зрозуміло, що це неможливо і що індукційний струм не може мати іншого напрямку, ніж той, що вказується правилом Ленца. У цьому можна переконатися, розглядаючи й інші випадки індукції.

На рис. 263 показаний дуже простий та наочний досвід, що ілюструє правило Ленца. Алюмінієве кільце, що служить індукційною котушкою, підвішене поблизу полюсів сильного магніту або електромагніту, який можна пересувати рейкою. Відсуваючи магніт від кільця, побачимо, що кільце слідує за ним. Навпаки, присуваючи магніт до кільця, виявимо, що кільце йде від магніту. В обох випадках при русі магніту змінюється магнітний потік крізь кільце, і кільце виникає індукційний струм. За правилом Ленца цей струм спрямований так, що взаємодія його з магнітом, що переміщається, гальмує рух магніту; згідно з третім законом Ньютона (див. том I) сили протидії прикладені до кільця і ​​викликають його переміщення.

Мал. 263. Індукційна котушкау формі кільця підвішено між полюсами магніту. Якщо магніт відсувати від кільця, то кільце слідує за ним. Якщо магніт присувати до кільця, воно йде від магніту

На рис. 264 зображено аналогічний досвід, у якому прямолінійний рухзамінено обертанням. При обертанні магніту 1 поле, залишаючись постійним модулем, обертається разом з ним. Внаслідок цього магнітний потік через кільце 2 постійно змінюється і в кільці індукується струм. Застосовуючи правило Ленца і беручи до уваги третій закон Ньютона, ми легко зрозуміємо, що кільце, поміщене в магнітне поле, що обертається, приходить в обертання в ту ж сторону, в яку обертається поле.

Мал. 264. Обертання магніту 1 створює обертове магнітне поле, яке приводить у обертання кільце 2

На цей досвід слід звернути особливу увагу, оскільки він полегшує розуміння пристрою одного з найпоширеніших типів електричних двигунів.

139.1. Поруч розташовані два довгі провідники і (рис. 265); перший їх з'єднаний із джерелом струму, другий – з гальванометром. Якщо яким-небудь способом, наприклад, за допомогою реостата, змінити силу струму в першому провіднику, то гальванометр виявить виникнення у другому провіднику індукційного струму. Поясніть цей досвід. Як проходять у цьому випадку лінії магнітного поля та де знаходиться індукційний контур? Як спрямований індукційний струм при посиленні та при ослабленні первинного струму?

Мал. 265. До вправи 139.1

139.2. Для індукційного досвіду, зображеного на рис. 258, визначте, користуючись правилом Ленца і правилом лівої руки, напрямок індукційного струму, припускаючи, що магнітне поле спрямоване знизу нагору, а провідник рухається зліва направо. Як зміниться напрямок індукційного струму, якщо змінити на зворотний напрямокмагнітного поля чи напрямок руху провідника? Для спрямування струму у провіднику сформулюйте аналогічне «правило правої руки».

139.3. Виробляється індукційний досвід, зображений на рис. 260. Знаки полюсів батареї вказані малюнку. Визначте напрямок струму в котушці II при всуванні залізного сердечника і при висуванні його з котушки I.

Індукційний струм, що виникає в замкнутому контурі, своїм магнітним полем протидіє зміні магнітного потоку, яким він викликаний.

Застосування правила Ленца

1. показати напрямок вектора зовнішнього магнітного поля; 2. визначити збільшується чи зменшується магнітний потік через контур; 3. показати напрямок вектору Вi магнітного поля індукційного струму (при зменшенні магнітного потоку вектора В зовнішнього м. поля і Вi магнітного поля індукційного струму повинні бути спрямовані однаково, а при збільшенні магнітного потоку В і Вi повинні бути спрямовані протилежно); 4. за правилом буравчика визначити напрямок індукційного струму в контурі.

ЗАКОН ЕЛЕКТРОМАГНІТНОЇ ІНДУКЦІЇ

Ел. струм у ланцюзі можливий, якщо на вільні зарядипровідника діють сторонні сили. Робота цих сил щодо переміщення одиничного позитивного зарядувздовж замкнутого контуру називається ЕРС. При зміні магнітного потоку через поверхню, обмежену контуром, у контурі з'являються сторонні сили, дія яких характеризується ЕРС індукції. Враховуючи напрямок індукційного струму, згідно з правилом Ленца:

ЕРС індукції у замкнутому контурі дорівнює швидкості зміни магнітного потоку через поверхню, обмежену контуром, взятою з протилежним знаком.

Чому "-"? - т.к. індукційний струм протидіє зміні магнітного потоку, ЕРС індукції та швидкість зміни магнітного потоку мають різні знаки.

Якщо розглядати не одиничний контур, а котушку, де N-число витків у котушці:

Де R – опір провідника.

САМОІНДУКЦІЯ

Кожен провідник, яким протікає ел.ток, перебуває у своєму магнітному полі.

За зміни сили струму у провіднику змінюється м.поле, тобто. змінюється магнітний потік, створюваний цим струмом. Зміна магнітного потоку веде у виникненні вихрового ел.поля і ланцюга з'являється ЕРС індукції. Це називається самоіндукцією. Самоіндукція - явище виникнення ЕРС індукції в ел.ланцюзі внаслідок зміни сили струму. ЕРС, що виникає при цьому, називається ЕРС самоіндукції

Прояв явища самоіндукції

Замикання ланцюга При замиканні в ел.ланцюзі наростає струм, що викликає в котушці збільшення магнітного потоку, виникає вихрове ел.поле, спрямоване проти струму, тобто. у котушці виникає ЕРС самоіндукції, що перешкоджає наростанню струму в ланцюзі (вихрове поле гальмує електрони). В результаті Л1 спалахує пізніше,ніж Л2.

Розмикання ланцюга При розмиканні ел.цепи ток зменшується, виникає зменшення м.потока в котушці, виникає вихрове ел.поле, спрямоване як струм (що прагне зберегти колишню силу струму), тобто. у котушці виникає ЕРС самоіндукції, що підтримує струм у ланцюзі. В результаті Л при вимкненні яскраво спалахує.Висновок в електротехніці явище самоіндукції проявляється при замиканні ланцюга (ел. ток наростає поступово) і при розмиканні ланцюга (ел. ток пропадає не відразу).

ІНДУКТИВНІСТЬ

Від чого залежить ЕРС самоіндукції? Ел.Ток створює власне магнітне поле. Магнітний потікчерез контур пропорційний індукції магнітного поля (Ф ~ B), індукція пропорційна силі струму у провіднику (B ~ I), отже магнітний потік пропорційний силі струму (Ф ~ I). ЕРС самоіндукції залежить від швидкості зміни сили струму в ел.ланцюзі, від властивостей провідника (розмірів та форми) та від відносної магнітної проникності середовища, в якому знаходиться провідник. Фізична величина, Що показує залежність ЕРС самоіндукції від розмірів і форми провідника та від середовища, в якому знаходиться провідник, називається коефіцієнтом самоіндукції або індуктивністю. Індуктивність – фіз. величина, чисельно рівна ЕРС самоіндукції, що виникає в контурі за зміни сили струму на 1Ампер за 1 секунду. Також індуктивність можна розрахувати за такою формулою:

де Ф – магнітний потік через контур, I – сила струму в контурі.

Одиниці виміру індуктивності в системі СІ:

Індуктивність котушки залежить від: числа витків, розмірів та форми котушки та від відносної магнітної проникності середовища (можливий сердечник).

ЕРС САМОІНДУКЦІЇ

ЕРС самоіндукції перешкоджає наростанню сили струму при включенні ланцюга та зменшенню сили струму при розмиканні ланцюга.

Феромагнетики- речовини (як правило, у твердому кристалічному або аморфному стані), у яких нижче певної критичної температури (точки Кюрі) встановлюється далекий феромагнітний порядок магнітних моментіватомів чи іонів (у неметалевих кристалах) чи моментів колективізованих електронів (у металевих кристалах). Іншими словами, феромагнетик - така речовина, яка, при температурі нижче точки Кюрі, здатна мати намагніченість без зовнішнього магнітного поля.

Серед хімічних елементівферомагнітні властивості мають перехідні елементи Fe, Со та Ni (3 d-метали) та рідкоземельні метали Gd, Tb, Dy, Ho, Er

Магнітний гістерезис- явище залежності вектора намагнічування і вектора напруженості магнітного поля речовині як від прикладеного зовнішнього поля, а й від передісторії даного зразка. Магнітний гістерезис зазвичай проявляється у феромагнетиках - Fe, Co, Ni та сплавах на їх основі. Саме магнітною гістерезою пояснюється існування постійних магнітів.

Коливальний контур- осцилятор, що є електричний ланцюг, Що містить з'єднані котушку індуктивності та конденсатор. У такому ланцюзі можуть збуджуватися коливання струму (і напруги).

Коливальний контур - найпростіша система, в якій можуть відбуватися вільні електромагнітні коливання

Резонансна частота контуру визначається так званою формулою Томсона:

ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ХВИЛІ

Це електромагнітне поле, що розповсюджується у просторі з кінцевою швидкістю, що залежить від властивостей середовища.

Властивості електромагнітних хвиль: -поширюються у речовині, а й у вакуумі; - поширюються у вакуумі зі швидкістю світла (С = 300 000 км/с); - це поперечні хвилі; - це хвилі, що біжать (переносять енергію).

Джерелом електромагнітних хвиль є прискорено рухомі електричні заряди. Коливання електричних зарядівсупроводжуються електромагнітним випромінюванням, що мають частоту, рівну частотіколивань зарядів.

ЕРС індукції. Напрямок індукційного струму

Причиною електрорушійної силиможе стати зміна магнітного поля у навколишньому просторі. Це називається електромагнітної індукцією. Розмір ЕРС індукції у контурі визначається виразом

де - Потік магнітного поля через замкнуту поверхню, обмежену контуром. Знак «−» перед виразом показує, що індукційний струм, створений ЕРС індукції, перешкоджає зміні магнітного потоку в контурі

Індукційний струм- електричний струм, що виникає в замкнутому провідному контурі при зміні потоку магнітної індукції, що пронизує цей контур. Величина та напрямок індукційного струму визначаються законом електромагнітної індукціїта правилом Ленца.

Правило Ленцавизначає напрямок індукційного струму і говорить:

Індукційний струм завжди має такий напрям, що він послаблює дію причини, що збуджує цей струм.

Правило сформульовано в 1833 Е. Х. Ленцем. Пізніше воно було узагальнено на все фізичні явищав роботах Ле Шательє (1884) і Брауна (1887), це узагальнення відоме як принцип Ле Шатель - Брауна.

Ефектною демонстрацією правила Ленца є досвід Елі Томсона.

Фізична суть правила

Відповідно до закону електромагнітної індукції Фарадея за зміни магнітного потоку , що пронизує електричний контур, у ньому збуджується струм, званий індукційним. Розмір електрорушійної сили, відповідальної цей струм, визначається рівнянням:

де знак мінус означає, що ЕРС індукції діє так, що індукційний струм перешкоджає зміні потоку. Цей факт і відбито у правилі Ленца.

Правило Ленца носить узагальнений характер і справедливо у різних фізичних ситуаціяхякі можуть відрізнятися конкретним фізичним механізмом збудження індукційного струму. Так, якщо зміна магнітного потоку викликана зміною площі контуру (наприклад, за рахунок руху однієї зі сторін прямокутного контуру), то індукційний струм збуджується силою Лоренца, що діє на електрони провідника, що переміщається в постійному магнітному полі. Якщо зміна магнітного потоку пов'язані з зміною величини зовнішнього магнітного поля, то індукційний струм збуджується вихровим електричним полем, що з'являється за зміни магнітного поля. Однак в обох випадках індукційний струм спрямований так, щоб компенсувати зміну потоку магнітного поля через контур.

Якщо зовнішнє магнітне поле, що пронизує нерухомий електричний контур, створюється струмом, поточним в іншому контурі, то індукційний струм може бути спрямований як у тому напрямку, що і зовнішній, так і в протилежному: це залежить від того, зменшується або збільшується зовнішній струм. Якщо зовнішній струм збільшується, то зростає створюване ним магнітне поле та його потік, що призводить до появи індукційного струму, що зменшує це збільшення. І тут індукційний струм спрямований у бік, протилежну основному. У зворотному випадку, коли зовнішній струм зменшується з часом, зменшення магнітного потоку призводить до збудження індукційного струму, що прагне збільшити потік, і цей струм спрямований у той же бік, що зовнішній струм.

Ленца правило це:

Велика Радянська Енциклопедія. - М: Радянська енциклопедія. 1969-1978.

Щоб знайти напрямок індукційного струму в контурі при відомому напрямку його магнітного поля використовують

а)правило правої руки
б)правило Ленца
в) правило буравчика

НАПРЯМ ІНДУКЦІЙНОГО СТРУМУ
1. Прямолінійний провідник

Напрямок індукційного струму визначається за правилом правої руки:
Якщо поставити праву рукутак, щоб вектор магнітної індукції входив у долоню, відставлену на 90 градусів великий палецьвказував напрямок вектора швидкості, то випрямлені 4 пальця покажуть напрямок індукційного струму в провіднику.
2. Замкнений контур
Напрямок індукційного струму замкнутому контурі визначається за правилом Ленца.

Правило Ленца:
Індукційний струм, що виникає в замкнутому контурі, своїм магнітним полем протидіє зміні магнітного потоку, яким він викликаний.
Застосування правила Ленца:
показати напрямок вектора зовнішнього магнітного поля;
визначити збільшується чи зменшується магнітний потік через контур;
показати напрямок вектору Ві магнітного поля індукційного струму;
(при зменшенні магнітного потоку вектора зовнішнього м. поля і Вi магнітного поля індукційного струму повинні бути спрямовані однаково, а при збільшенні магнітного потоку В і Вi повинні бути спрямовані протилежно);
за правилом буравчика визначити напрямок індукційного струму контурі.

1. Визначте напрямок індукційного струму в суцільному кільці, до якого підносять магніт (див. рис. 2.6).

2. Сила струму у провіднику ГО"(див. рис. 2.20) зменшується. Визначте напрямок індукційного струму в нерухомому контурі ABCD та напрямки сил, що діють на кожну зі сторін контуру.

3. Металеве кільце може вільно рухатися по осердя котушки, включеної в ланцюг постійного струму(Рис. 2.21). Що відбуватиметься у моменти замикання та розмикання ланцюга?

4. Магнітний потік через контур провідника опором 3 middot 10 -2 Oм за 2 з змінився на 1,2 middot 10 -2 Вб. Визначте силу струму у провіднику, якщо зміна потоку відбувалася рівномірно.

5. Літак летить горизонтально зі швидкістю 900 км/год. Визначте різницю потенціалів між кінцями його крил, якщо модуль вертикальної складової магнітної індукції земного магнітного поля 5 10 -5 Тл, а розмах крил 12 м.

6. Сила струму в котушці змінюється від 1 А до 4 А за час, що дорівнює 3 с. При цьому виникає ЕРС самоіндукції, що дорівнює 0,1 В. Визначте індуктивність котушки та зміну енергії магнітного поля, створюваного струмом.

7. У котушці індуктивністю 0,15 Гн та дуже малим опором r сила струму дорівнює 4 А. Паралельно котушці приєднали резистор опором R<< r. Какое количество теплоты выделится в катушке и в резисторе после быстрого отключения источника тока?