Номер 7.16, страница 37 - гдз по физике 8 класс задачник Артеменков, Ломаченков

VII. Магнитное поле - номер 7.16, страница 37.

Условие.

7.16 Приведите примеры использования электромагнитов в быту и технике.

Решение.

Электромагнит — это устройство, магнитное поле которого создаётся при протекании электрического тока. Основное преимущество электромагнитов перед постоянными магнитами заключается в возможности управлять магнитным полем: его можно включать и выключать, а также изменять его силу, меняя силу тока в обмотке. Это свойство обуславливает их широкое применение в быту и технике.

Примеры использования в быту:

• Электрический звонок: При нажатии на кнопку ток поступает в катушку электромагнита, который притягивает к себе якорь с молоточком. Молоточек ударяет по чаше звонка, создавая звук. В этот же момент цепь размыкается, электромагнит перестает действовать, и пружина возвращает якорь в исходное положение.
• Электромагнитные замки: Часто используются в дверях с домофоном и системах контроля доступа. Мощный электромагнит, установленный на дверной коробке, удерживает металлическую пластину на двери, сохраняя ее в запертом состоянии. При подаче управляющего сигнала (например, с ключа) ток в электромагните отключается, и дверь открывается.
• Динамики и наушники: Внутри динамика находится катушка (электромагнит), соединенная с диффузором (мембраной). Катушка помещена в поле постоянного магнита. Когда через катушку проходит переменный ток звуковой частоты, она начинает колебаться, заставляя вибрировать диффузор и создавать звуковые волны.
• Микроволновая печь: В основе печи лежит магнетрон — устройство, генерирующее микроволны. Для его работы необходимы сильные магнитные поля, которые создаются постоянными магнитами или электромагнитами.
• Жесткие диски (HDD): В считывающих и записывающих головках жестких дисков используются миниатюрные электромагниты, которые намагничивают или считывают намагниченность микроскопических участков поверхности диска, кодируя таким образом информацию.

Примеры использования в технике:

• Грузоподъемные электромагниты: Мощные электромагниты, устанавливаемые на кранах, используются на металлургических заводах, в портах и на площадках для переработки металлолома для подъема и перемещения тяжелых грузов из черных металлов (сталь, чугун).
• Электромагнитные реле: Это устройства, которые используют слабый ток в цепи управления для замыкания или размыкания контактов в другой, более мощной цепи. Электромагнит при подаче на него управляющего напряжения притягивает якорь, который механически воздействует на контакты. Реле широко применяются в автоматике и автомобильной электронике.
• Ускорители заряженных частиц: В устройствах типа Большого адронного коллайдера используются тысячи мощных сверхпроводящих электромагнитов для создания магнитных полей, которые удерживают пучки частиц на заданной траектории и фокусируют их перед столкновением.
• Магнитно-резонансная томография (МРТ): В медицинских МРТ-сканерах применяются гигантские сверхпроводящие электромагниты для создания очень сильного и однородного магнитного поля. Это поле воздействует на протоны в теле человека, что позволяет получать послойные изображения внутренних органов и тканей.
• Поезда на магнитной подушке (Маглев): Системы мощных электромагнитов, расположенных на поезде и на путевом полотне, создают силы магнитного отталкивания, которые поднимают состав над рельсами (левитация), и переменное магнитное поле, которое тянет поезд вперед. Это позволяет достигать очень высоких скоростей за счет отсутствия трения.
• Промышленные сепараторы: Электромагниты используются для извлечения ферромагнитных материалов (например, железа) из потока сыпучих материалов, например, при переработке мусора или обогащении руды.

Ответ: Примеры использования электромагнитов: в быту — электрические звонки, электромагнитные замки, динамики в колонках и наушниках, микроволновые печи, жесткие диски; в технике — грузоподъемные краны, электромагнитные реле, ускорители частиц, аппараты МРТ, поезда на магнитной подушке, промышленные сепараторы для металлов.