Задание 1, страница 180 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 1

Рассмотрите рисунок 205. На основе правила буравчика или правила правой руки поясните направление силовых линий магнитного поля, созданного круговым током.

Рис. 205. Силовые линии кругового тока

Решение

На рисунке 205 изображен круговой виток с током и создаваемое им магнитное поле. Для того чтобы пояснить направление силовых линий, необходимо сначала определить направление тока в витке. Используются стандартные обозначения:

- Знак ⊗ (крест в кружке, вид на хвост стрелы) в верхней части витка означает, что ток направлен от наблюдателя, за плоскость рисунка.

- Знак ⊙ (точка в кружке, вид на острие стрелы) в нижней части витка означает, что ток направлен к наблюдателю, из плоскости рисунка.

Направление силовых линий магнитного поля можно определить, используя правило правой руки или правило буравчика.

1. Правило правой руки (для витка с током):
Если обхватить виток ладонью правой руки так, чтобы четыре согнутых пальца были направлены по току в витке, то отставленный на 90 градусов большой палец покажет направление силовых линий магнитного поля внутри витка. Применим это правило: мысленно обхватываем виток правой рукой так, чтобы пальцы были направлены "от нас" вверху и "к нам" внизу. В этом случае большой палец будет указывать влево. Это означает, что внутри витка силовые линии направлены влево.

2. Правило буравчика (правого винта):
Если направление вращения рукоятки буравчика совпадает с направлением тока в витке, то направление поступательного движения буравчика укажет направление силовых линий магнитного поля в центре витка. Посмотрим на виток справа (со стороны полюса S). Ток течет по часовой стрелке. Если вращать рукоятку буравчика по часовой стрелке, он будет двигаться (ввинчиваться) влево. Следовательно, и по этому правилу силовые линии внутри витка направлены влево.

Оба правила дают одинаковый результат. По определению, силовые линии магнитного поля выходят из северного полюса (N) и входят в южный (S). Так как внутри витка силовые линии направлены влево, то левая сторона витка является его северным полюсом (N), а правая — южным (S). Это полностью соответствует обозначениям и направлению стрелок на рисунке.

Ответ: Направление силовых линий магнитного поля кругового тока определяется по правилу правой руки. Если обхватить виток правой рукой, направив четыре пальца по току (на рисунке ток течет от наблюдателя вверху и к наблюдателю внизу), то отогнутый большой палец укажет направление силовых линий внутри витка. В данном случае большой палец будет направлен влево. Это значит, что внутри витка силовые линии направлены влево, следовательно, левая сторона витка является северным полюсом (N), из которого выходят линии поля, а правая — южным (S), в который они входят. Это соответствует изображению на рисунке.