Номер 59.14, страница 210 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова
Авторы: Лукашик В. И., Иванова Е. В.
Тип: Сборник задач
Издательство: Просвещение
Год издания: 2021 - 2025
Цвет обложки: голубой
ISBN: 978-5-09-090938-9
Популярные ГДЗ в 7 классе
Глава 8. Магнитные и электромагнитные явления. Параграф 59. Магнитное поле проводника с током - номер 59.14, страница 210.
№59.14 (с. 210)
Условие. №59.14 (с. 210)
скриншот условия
59.14 [ $1466^0$ ] Почему магнитное действие катушки, по которой идёт ток, усиливается, когда в неё вставляют железный сердечник?
Решение. №59.14 (с. 210)
Решение 3. №59.14 (с. 210)
Решение 4. №59.14 (с. 210)
Решение 5. №59.14 (с. 210)
Решение 6. №59.14 (с. 210)
Решение 7. №59.14 (с. 210)
Магнитное действие катушки с током усиливается при введении в нее железного сердечника из-за уникальных магнитных свойств железа, которое является ферромагнетиком. Этот эффект можно объяснить в несколько этапов.
1. Магнитное поле катушки без сердечника
Катушка, по которой протекает электрический ток (соленоид), создает внутри себя магнитное поле. Индукция этого поля, обозначим ее $B_0$, зависит от силы тока $I$, числа витков на единицу длины $n$ и магнитных свойств среды внутри катушки. В вакууме или воздухе индукция поля определяется формулой: $B_0 = \mu_0 n I$, где $\mu_0$ — магнитная постоянная.
2. Свойства железного сердечника
Железо является ферромагнитным материалом. Его структура состоит из микроскопических областей, называемых магнитными доменами. В каждом домене существует сильное внутреннее магнитное поле, так как магнитные моменты атомов в нем сориентированы в одном направлении. Однако в обычном, ненамагниченном куске железа, эти домены ориентированы хаотично, и их поля взаимно компенсируют друг друга. В результате суммарное магнитное поле равно нулю.
3. Процесс намагничивания сердечника
Когда железный сердечник вставляют в катушку с током, он оказывается во внешнем магнитном поле $B_0$. Под действием этого поля магнитные домены в железе начинают выстраиваться преимущественно в направлении этого поля. Чем сильнее внешнее поле, тем больше доменов ориентируется по его направлению. В результате этого процесса железо само становится сильным магнитом и создает собственное магнитное поле $B_{серд}$.
4. Усиление общего поля
Собственное магнитное поле намагниченного сердечника $B_{серд}$ направлено в ту же сторону, что и первоначальное поле катушки $B_0$. Согласно принципу суперпозиции, результирующее магнитное поле $B$ внутри катушки становится равным сумме этих полей: $B = B_0 + B_{серд}$.
Поскольку железо — сильный ферромагнетик, создаваемое им поле $B_{серд}$ может быть в сотни и тысячи раз больше, чем поле катушки $B_0$, которое его вызвало. Способность вещества усиливать магнитное поле характеризуется относительной магнитной проницаемостью $\mu$. Для железа $\mu \gg 1$. Итоговая индукция поля выражается формулой: $B = \mu \mu_0 n I = \mu B_0$. Таким образом, магнитное действие катушки усиливается в $\mu$ раз.
Ответ: Железный сердечник является ферромагнетиком и под действием магнитного поля катушки сильно намагничивается. Его собственное мощное магнитное поле складывается с полем катушки, что приводит к многократному усилению результирующего магнитного поля.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 7-9 класс, для упражнения номер 59.14 расположенного на странице 210 к сборнику задач 2021 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №59.14 (с. 210), авторов: Лукашик (Владимир Иванович), Иванова (Елена Владимировна), ФГОС (новый, красный) учебного пособия издательства Просвещение.