Номер 3.174, страница 83 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Основы электродинамики. Глава 3. Электромагнетизм. Магнитные свойства вещества - номер 3.174, страница 83.

Условие.

3.174. Можно ли намагнитить стальной стержень так, чтобы на обоих его концах появились одноимённые магнитные полюсы? Можно ли изготовить электромагнит так, чтобы на обоих его концах появились одноимённые магнитные полюсы?

Решение.

Можно ли намагнитить стальной стержень так, чтобы на обоих его концах появились одноимённые магнитные полюсы?

Решение

Да, это возможно. Такой стержень будет представлять собой, по сути, два магнита, соединённых одноимёнными полюсами. Например, если на обоих концах стержня создать северные полюсы (N), то в его середине образуется южный полюс (S). Более точно, конфигурация полюсов такого стержня будет выглядеть как N–S–S–N, где в центре фактически находятся два южных полюса.
Магнитные силовые линии будут выходить из северных полюсов на концах и входить в южный полюс, расположенный в центре стержня. Добиться такой намагниченности можно, например, прикоснувшись к середине стального стержня одним из полюсов (допустим, северным) сильного постоянного магнита. В результате магнитной индукции середина стержня станет южным полюсом, а оба его конца — северными.
Ответ: Да, можно.

Можно ли изготовить электромагнит так, чтобы на обоих его концах появились одноимённые магнитные полюсы?

Решение

Да, такой электромагнит изготовить можно. Для этого необходимо особым образом намотать провод на сердечник. Обмотку следует выполнить из двух секций: от одного конца сердечника до середины провод наматывается в одном направлении (например, по часовой стрелке), а от середины до другого конца — в противоположном направлении (против часовой стрелки).
Если пропустить через такую обмотку электрический ток, то, согласно правилу правой руки, каждая секция создаст своё магнитное поле. Первая секция создаст на одном конце, например, северный полюс, а в центре — южный. Вторая секция, из-за обратного направления намотки, также создаст на другом конце северный полюс, а в центре — южный. В результате на обоих концах электромагнита образуются одноимённые полюсы (в нашем примере — северные), а в его центральной части — полюс противоположного знака.
Ответ: Да, можно.