Номер 1.12, страница 4 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 1. Физические тела. Физические явления. Глава 1. Начальные сведения о физических понятиях - номер 1.12, страница 4.

1.12 [10] Приведите примеры магнитных явлений.

Магнитные явления — это явления, связанные с возникновением и взаимодействием магнитных полей. Магнитное поле создается движущимися электрическими зарядами (электрическим током) и постоянными магнитами. Вот несколько примеров магнитных явлений, сгруппированных по категориям.

Взаимодействие постоянных магнитов и магнитных материалов

Это самые наглядные и известные проявления магнетизма:

• Притяжение разноименных полюсов (северного и южного) и отталкивание одноименных полюсов (северный от северного, южный от южного) постоянных магнитов.
• Способность магнитов притягивать к себе предметы из ферромагнетиков — материалов, которые могут сильно намагничиваться (железо, никель, кобальт и их сплавы).
• Возможность намагнитить кусок ферромагнетика, поместив его в сильное магнитное поле или проведя по нему несколько раз постоянным магнитом.

Магнитное поле Земли (геомагнетизм)

Наша планета сама является огромным магнитом, что порождает ряд важных явлений:

• Ориентация магнитной стрелки компаса вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Это явление тысячелетиями используется для навигации.
• Существование магнитосферы — области вокруг Земли, которая защищает все живое от потоков заряженных частиц от Солнца (солнечного ветра).
• Полярные сияния (северное и южное) — красивейшее явление свечения верхних слоев атмосферы, возникающее, когда частицы солнечного ветра взаимодействуют с атомами и молекулами в магнитосфере Земли.
• Магнитные бури — сильные возмущения геомагнитного поля, влияющие на работу систем связи, навигации и самочувствие метеозависимых людей.

Электромагнетизм

Это группа явлений, демонстрирующих неразрывную связь между электричеством и магнетизмом.

• Возникновение магнитного поля вокруг любого проводника с электрическим током (опыт Эрстеда). Чем больше ток, тем сильнее магнитное поле.
• Действие силы на проводник с током, помещенный в магнитное поле. Эта сила называется силой Ампера ($F_A = I \cdot B \cdot L \cdot \sin\alpha$) и является основой работы всех электродвигателей.
• Действие силы на отдельную заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле. Эта сила называется силой Лоренца ($F_L = q \cdot v \cdot B \cdot \sin\alpha$) и используется в ускорителях частиц и масс-спектрометрах.
• Явление электромагнитной индукции. Суть явления заключается в том, что при изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур, в этом контуре возникает электрический ток. На этом принципе работают все электрогенераторы, трансформаторы и индукционные плиты. Величина возникающей ЭДС индукции определяется законом Фарадея: $\mathcal{E}_i = - \frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$.

Применение магнитных явлений в технике и быту

Магнитные явления лежат в основе работы множества устройств:

• Электродвигатели и генераторы: преобразуют электрическую энергию в механическую и наоборот.
• Трансформаторы: изменяют напряжение переменного тока.
• Магнитная запись информации: используется в жестких дисках компьютеров (HDD), банковских картах с магнитной полосой.
• Магнитно-резонансная томография (МРТ): метод медицинской диагностики, позволяющий получать детальные изображения внутренних органов.
• Акустические системы: динамики и наушники используют взаимодействие катушки с током и постоянного магнита для создания звуковых колебаний.
• Индукционные плиты: нагревают металлическую посуду с помощью вихревых токов, индуцированных переменным магнитным полем.

Ответ: Примерами магнитных явлений являются: притяжение и отталкивание магнитов, притяжение железа к магниту; ориентация стрелки компаса по магнитному полю Земли, возникновение полярных сияний и магнитных бурь; появление магнитного поля вокруг проводника с током, действие силы Ампера на проводник с током в магнитном поле; явление электромагнитной индукции. Эти явления лежат в основе работы электродвигателей, генераторов, трансформаторов, устройств для магнитной записи информации и аппаратов МРТ.