В металлическое кольцо

[Антон Огурцевич]

Задание 6. В металлическое кольцо в течении первых двух секунд вдвигают магнит, в течении следующих двух секунд магнит оставляют неподвижным внутри кольца, в течении последующих двух секунд его вынимают из кольца. В какие промежутки времени в кольце течёт ток ? Поясните, почему. (Примечание: изучите тему «Явление электромагнитной индукции»). Сделать рисунок.

[Сергей]

Решение.
А). В металлическое кольцо в течении первых двух секунд вдвигают магнит (Рис. 1).
В результате изменения магнитного потока через замкнутый контур в кольце   возникает индукционный ток.
Для определения направления тока через гальванометр используем правило Ленца:
Индукционный ток, который возникает в замкнутом контуре, противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван.
1) Определим направление линий магнитной индукции внешнего магнитного поля.
  К замкнутому кольцу приближается постоянный магнит северным полюсом. Магнитные линии постоянного магнита начинаются на северном полюсе и заканчиваются на южном полюсе (черная стрелка, вектор В₀).
2) Определим, увеличивается (∆Ф > 0) или уменьшается (∆Ф < 0) поток магнитной индукции внешнего поля через поверхность ограниченную замкнутым контуром. 
  По условию задачи первые две секунды поток магнитной индукции внешнего поля увеличивается (∆Ф > 0).
3) Определим направление линий магнитной индукции магнитного поля индукционного тока. Линии магнитного поля индукционного тока согласно с правилом Ленца направлены против линий магнитной индукции внешнего поля, если (∆Ф > 0) и имеют одинаковое с ними направление, если (∆Ф < 0).
   По условию задачи (∆Ф > 0) линии магнитного поля индукционного тока будут иметь направление, показанное зеленой стрелкой.
4) Зная направление линий магнитного поля индукционного тока используя правило правой руки, определим направление индукционного тока в кольце (красная стрелка).
Б). В течении следующих двух секунд магнит оставляют неподвижным внутри кольца. В это время тока в кольце не будет.
В). Из металлического кольца в течении двух секунд выдвигают магнит (Рис. 2).
В результате изменения магнитного потока через замкнутый контур в кольце   возникает индукционный ток.
Для определения направления тока через гальванометр используем правило Ленца:
Индукционный ток, который возникает в замкнутом контуре, противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван.
1) Определим направление линий магнитной индукции внешнего магнитного поля.
  Из замкнутого кольца выдвигают постоянный магнит северным полюсом. Магнитные линии постоянного магнита начинаются на северном полюсе и заканчиваются на южном полюсе (черная стрелка, вектор В₀).
2) Определим, увеличивается (∆Ф> 0) или уменьшается (∆Ф <0) поток магнитной индукции внешнего поля через поверхность ограниченную замкнутым контуром. 
  По условию задачи поток магнитной индукции внешнего поля уменьшается (∆Ф <0).
3) Определим направление линий магнитной индукции магнитного поля индукционного тока. Линии магнитного поля индукционного тока согласно с правилом Ленца направлены против линий магнитной индукции внешнего поля, если (∆Ф > 0) и имеют одинаковое с ними направление, если (∆Ф < 0).
   По условию задачи (∆Ф < 0) линии магнитного поля индукционного тока будут иметь направление, показанное зеленой стрелкой.
4) Зная направление линий магнитного поля индукционного тока используя правило правой руки, определим направление индукционного тока в кольце (красная стрелка).
Ответ: Ток в кольце возникает во время движения магнита, когда изменяется магнитный поток через кольцо. В Вашем случае это происходит в промежутки времени от 0 до 2 с и от 4 до 6 с.