Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д9 B15 № 3535
i

Рядом с пря­мым бес­ко­неч­ным про­во­дом, по ко­то­ро­му течет по­сто­ян­ный ток I, рас­по­ло­же­ны два за­мкну­тых кон­ту­ра А и Б. Если оба кон­ту­ра при­бли­жа­ют­ся к про­вод­ни­ку, то токи в них на­прав­ле­ны в сто­ро­ны

 

 

1)  1 и 4

2)  1 и 3

3)  2 и 3

4)  2 и 4

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По за­ко­ну Фа­ра­дея, ин­дук­ци­он­ный ток в за­мкну­том кон­ту­ре воз­ни­ка­ет в ре­зуль­та­те из­ме­не­ния маг­нит­но­го по­то­ка через кон­тур. На­прав­ле­ние воз­ни­ка­ю­ще­го ин­дук­ци­он­но­го тока опре­де­ля­ет­ся при по­мо­щи пра­ви­ла Ленца, со­глас­но ко­то­ро­му ин­дук­ци­он­ный ток все­гда имеет такое на­прав­ле­ние, что он ослаб­ля­ет дей­ствие при­чи­ны, воз­буж­да­ю­щей этот ток.

 

В нашем слу­чае, маг­нит­ный поток через кон­ту­ры А и Б со­зда­ет­ся маг­нит­ным полем от пря­мо­ли­ней­но­го про­вод­ни­ка. Опре­де­лим, как на­прав­ле­но это поле рядом с кон­ту­ра­ми, ис­поль­зуя пра­ви­ло пра­вой руки: «Если от­ве­ден­ный в сто­ро­ну боль­шой палец пра­вой руки рас­по­ло­жить по на­прав­ле­нию тока, то на­прав­ле­ние об­хва­та про­во­да че­тырь­мя паль­ца­ми по­ка­жет на­прав­ле­ние линий маг­нит­ной ин­дук­ции». Мыс­лен­но про­де­лав ука­зан­ные дей­ствия по­лу­ча­ем, что век­тор маг­нит­ной ин­дук­ции рядом с кон­ту­ром А на­прав­лен пер­пен­ди­ку­ляр­но плос­ко­сти ри­сун­ка «к нам», а рядом с кон­ту­ром Б  — пер­пен­ди­ку­ляр­но плос­ко­сти ри­сун­ка «от нас». Ве­ли­чи­на поля, со­зда­ва­е­мо­го про­вод­ни­ком с током, уве­ли­чи­ва­ет­ся при при­бли­же­нии к нему. Сле­до­ва­тель­но, при при­бли­же­нии кон­ту­ров к про­вод­ни­ку с током маг­нит­ные по­то­ки через кон­ту­ра уве­ли­чи­ва­ют­ся, это и слу­жит при­чи­ной по­яв­ле­ния ин­дук­ци­он­ных токов. Раз­бе­рем­ся с их на­прав­ле­ни­ем. Сна­ча­ла для кон­ту­ра А. По пра­ви­лу Ленца по­лу­ча­ем, что ин­дук­ци­он­ный ток дол­жен иметь такое на­прав­ле­ние, чтобы со­зда­ва­е­мый им соб­ствен­ный маг­нит­ный поток пре­пят­ство­вал из­ме­не­нию пол­но­го по­то­ка, а зна­чит, соб­ствен­ное маг­нит­ное поле кон­ту­ра А (крас­ные стрел­ки) долж­но быть на­прав­ле­но внут­ри кон­ту­ра «от нас» (то есть про­тив поля, со­зда­ва­е­мо­го пря­мо­ли­ней­ным про­вод­ни­ком (чер­ные стрел­ки)). Вновь ис­поль­зо­вав пра­ви­ло пра­вой руки, по­лу­ча­ем, что для та­ко­го на­прав­ле­ния соб­ствен­но­го маг­нит­но­го поля, ток дол­жен иметь на­прав­ле­ние 1. Про­де­лав ана­ло­гич­ные дей­ствия для вто­ро­го кон­ту­ра, за­клю­ча­ем, что в кон­ту­ре Б ток будет на­прав­лен вдоль 3.

Ответ: 2.

Гость 27.01.2013 19:19

Здрав­ствуй­те!

Меня не­мно­го сму­ти­ло дан­ное за­да­ние. Не могу опре­де­лить­ся по ка­ко­му пути идти: или смот­реть на усло­вие за­да­ния (токи при­тя­ги­ва­ют­ся) тогда ответ 2 и 4, или же идти по пути элек­тро­маг­нит­ной ин­дук­ции и тогда ответ будет 1 и 3 ( с тем ре­ше­ни­ем, ко­то­рое у вас). Если вам не труд­но, по­мо­ги­те разо­брать­ся по­жа­луй­ста.

Алексей

Доб­рый день!

 

Не очень понял, что Вы имеет в виду под пер­вым "путем", но в любом слу­чае, путь один, и все спо­со­бы ре­ше­ния долж­ны да­вать один ре­зуль­тат.

 

Пра­виль­ный ответ можно по­лу­чить из сле­ду­ю­ще­го фор­маль­но­го рас­суж­де­ния. Из­вест­но, что па­рал­лель­ные токи при­тя­ги­ва­ют­ся, а ан­ти­па­рал­лель­ные от­тал­ки­ва­ют­ся. При при­бли­же­нии рамок в них дол­жен воз­ни­кать такой ток, пре­пят­ству­ю­щий пе­ре­ме­ще­нию, то есть от­тал­ки­ва­ю­щий рамку от про­во­да. Наи­бо­лее силь­но вза­и­мо­дей­ству­ют с про­во­дом участ­ки, ближе всего рас­по­ло­жен­ные, по­это­му на "внут­рен­них" сто­ро­нах рамок долж­ны на­ве­стись ан­ти­па­рал­лель­ные токи. Вот и по­лу­ча­ет­ся 1 и 3

Гость 28.01.2013 16:17

Спа­си­бо, по дру­го­му взгля­нул на за­да­чу