Номер 1274, страница 139 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Электромагнитные явления. 46. Магнитное поле. Магнитные линии. Электромагниты. Постоянные магниты. Магнитное поле Земли. Действие магнитного поля на проводник с током - номер 1274, страница 139.

Решение.

Решение

Да, можно усилить электромагнит, не изменяя силу тока, протекающего через его обмотку. Магнитное действие электромагнита (сила его магнитного поля) определяется не только силой тока, но и его конструктивными параметрами.

Магнитная индукция $\text{B}$ однородного поля внутри длинного соленоида (катушки), который является основной частью электромагнита, вычисляется по формуле:
$B = \mu_0 \mu n I$
где $\text{I}$ — сила тока, $\mu_0$ — магнитная постоянная, $\mu$ — относительная магнитная проницаемость материала сердечника, а $\text{n}$ — число витков на единицу длины катушки ($n = N/L$).

Анализируя эту формулу, можно увидеть, что при постоянном значении силы тока $\text{I}$ усилить магнитное поле $\text{B}$ можно двумя основными способами:

1. Увеличить число витков обмотки. Если увеличить общее число витков $\text{N}$, не меняя длину катушки $\text{L}$, то увеличится плотность намотки $\text{n}$. Так как магнитная индукция $\text{B}$ прямо пропорциональна $\text{n}$, это приведет к усилению электромагнита.

2. Ввести внутрь катушки сердечник из ферромагнетика. Если катушка не имеет сердечника (сердечником является воздух, для которого $\mu \approx 1$), то введение в нее сердечника из материала с большой магнитной проницаемостью (например, мягкого железа, у которого $\mu$ достигает нескольких тысяч) приведет к многократному усилению магнитного поля. Если сердечник уже есть, его можно заменить на материал с большей магнитной проницаемостью.

Ответ:

Да, можно. Для того чтобы усилить электромагнит, не меняя силу тока, можно:
1) увеличить число витков в его обмотке;
2) вставить внутрь обмотки сердечник из ферромагнитного материала (например, из мягкого железа).