Номер 4, страница 139 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

11. Электромагнетизм. 11.1. Взаимодействие постоянных магнитов - номер 4, страница 139.

Решение.

Решение 2.

Решение

Электромагниты обладают рядом ключевых преимуществ перед постоянными магнитами, что обуславливает их широкое применение в технике и науке. Основные из них:

• Управляемость (возможность включения и выключения). Главное преимущество электромагнита заключается в том, что его магнитное поле существует только тогда, когда по его обмотке протекает электрический ток. Это позволяет легко включать и выключать магнит по мере необходимости. Постоянный магнит, напротив, всегда создает магнитное поле, и его невозможно «выключить». Это свойство электромагнитов используется в грузоподъемных кранах для перемещения металлолома, в электромагнитных реле, замках и электрических звонках.
• Регулировка силы магнитного поля. Силу магнитного поля электромагнита можно легко и в широких пределах изменять. Магнитная индукция $B$ соленоида (основы большинства электромагнитов) зависит от силы тока $I$, числа витков на единицу длины $n$ и магнитной проницаемости сердечника $\mu$. Например, для длинного соленоида она определяется формулой $B = \mu_0 \mu n I$. Изменяя силу тока в обмотке, можно плавно регулировать силу притяжения электромагнита. Сила постоянного магнита является его фиксированной характеристикой и со временем может только ослабевать. Эта возможность регулировки важна для научных приборов (например, в ускорителях частиц) и медицинского оборудования (МРТ).
• Возможность создания очень сильных магнитных полей. С помощью электромагнитов, особенно сверхпроводящих, можно достичь значений магнитной индукции, которые в десятки и сотни раз превышают поля самых сильных постоянных магнитов. Это достигается за счет использования больших токов и большого количества витков в обмотке.
• Возможность изменения полярности. У электромагнита можно мгновенно поменять местами северный и южный полюсы, просто изменив направление электрического тока в обмотке. У постоянного магнита полюсы строго зафиксированы. Эта особенность используется в электродвигателях, генераторах и других устройствах, где требуется переменное магнитное поле.

Ответ: Основные преимущества электромагнита перед постоянным магнитом заключаются в том, что его можно включать и выключать, регулировать силу его магнитного поля, менять полярность, а также создавать значительно более сильные магнитные поля.