Номер 3.21, страница 54 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Основы электродинамики. Глава 3. Электромагнетизм. Магнитное поле тока. Магнитная индукция - номер 3.21, страница 54.

Условие.

3.21. Найдите направление тока в проводнике в ситуации, изобра-жённой на рисунке 3.12.

Рис. 3.12

Решение.

а

Для определения направления тока воспользуемся правилом левой руки. Линии индукции магнитного поля $\vec{B}$ направлены от северного полюса (N) к южному (S), то есть горизонтально вправо. Сила Ампера $\vec{F}$, действующая на проводник, направлена вниз. Расположим левую руку так, чтобы вектор магнитной индукции $\vec{B}$ входил в ладонь, а отогнутый на 90 градусов большой палец указывал направление силы $\vec{F}$. Для этого ладонь нужно направить влево (к полюсу N), а большой палец — вниз. Тогда четыре вытянутых пальца укажут направление тока $\textit{I}$ — от нас, за плоскость рисунка.

Ответ: Ток в проводнике направлен от наблюдателя, перпендикулярно плоскости рисунка (обозначается знаком "крестик" ⊗).

б

В данном случае показано взаимодействие двух параллельных проводников с током. Сила $\vec{F}_{12}$, действующая на левый проводник с током $\textit{I}_1$, направлена влево. Это сила отталкивания от правого проводника с током $\textit{I}_2$. Согласно правилу взаимодействия токов, параллельные токи отталкиваются, если они направлены в противоположные стороны. Так как ток $\textit{I}_2$ направлен на нас, из плоскости рисунка (обозначен точкой ⊙), то ток $\textit{I}_1$ должен быть направлен в противоположную сторону, то есть от нас, в плоскость рисунка.

Ответ: Ток $\textit{I}_1$ направлен от наблюдателя, перпендикулярно плоскости рисунка (обозначается знаком "крестик" ⊗).

в

Здесь также рассматривается взаимодействие двух параллельных проводников с током. Сила $\vec{F}_{21}$, действующая на правый проводник с током $\textit{I}_2$, направлена вправо, то есть в сторону от левого проводника. Это означает, что проводники отталкиваются друг от друга. Отталкивание происходит, когда токи в проводниках текут в противоположных направлениях. Поскольку ток $\textit{I}_2$ в правом проводнике направлен вверх, ток $\textit{I}_1$ в левом проводнике должен быть направлен в противоположную сторону, то есть вниз.

Ответ: Ток $\textit{I}_1$ в левом проводнике направлен вниз.