Номер 7.2, страница 36 - гдз по физике 8 класс задачник Артеменков, Ломаченков

VII. Магнитное поле - номер 7.2, страница 36.

Условие.

7.2 При каких условиях существует магнитное поле? Как можно обнаружить магнитное поле?

Решение.

При каких условиях существует магнитное поле?

Магнитное поле — это силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения. Оно является одной из составляющих электромагнитного поля. Магнитное поле создается (существует) при следующих условиях:
1. Наличие движущихся электрических зарядов. Любой электрический ток, который представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц (например, электронов в проводнике), создает вокруг себя магнитное поле. Это было экспериментально установлено Г. Х. Эрстедом.
2. Наличие изменяющегося во времени электрического поля. Согласно теории электромагнетизма Максвелла, переменное электрическое поле всегда порождает переменное магнитное поле. Этот взаимосвязанный процесс лежит в основе распространения электромагнитных волн.
3. Наличие у частиц собственного (спинового) магнитного момента. Элементарные частицы, такие как электроны, обладают внутренним свойством — спином, который порождает собственный магнитный момент. В некоторых материалах (ферромагнетиках) спиновые магнитные моменты атомов могут упорядочиваться, создавая макроскопическое постоянное магнитное поле. Так устроены постоянные магниты.

Ответ: Магнитное поле существует вокруг проводников с током (т.е. движущихся зарядов), вокруг постоянных магнитов и в пространстве, где существует переменное электрическое поле.

Как можно обнаружить магнитное поле?

Магнитное поле невидимо для человеческого глаза, но его присутствие можно обнаружить по его силовому действию на различные физические объекты. Основные способы обнаружения магнитного поля:
1. По действию на движущуюся заряженную частицу. Если в пространство, где предположительно есть магнитное поле, влетает заряженная частица, то ее траектория искривится под действием силы Лоренца. Величина и направление этой силы зависят от заряда частицы, ее скорости и характеристик самого поля. Магнитная составляющая силы Лоренца определяется формулой: $ \vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B}) $.
2. По действию на проводник с током. Проводник, по которому течет электрический ток, помещенный в магнитное поле, будет испытывать на себе действие силы Ампера, которая стремится его переместить. Это явление используется в электродвигателях.
3. С помощью магнитной стрелки (компаса). Магнитная стрелка — это маленький постоянный магнит. В магнитном поле она стремится расположиться вдоль его силовых линий, указывая их направление. Это самый простой и древний способ обнаружения магнитного поля.
4. С помощью явления электромагнитной индукции. Если в магнитном поле перемещать замкнутый проводящий контур (например, катушку) или если само магнитное поле, пронизывающее контур, изменяется со временем, то в контуре возникнет электрический ток (индукционный ток). Регистрация этого тока является свидетельством наличия магнитного поля.

Ответ: Магнитное поле можно обнаружить по его воздействию на движущиеся электрические заряды (искривление их траектории), на проводник с током (сила Ампера), по ориентирующему действию на магнитную стрелку компаса, а также по возникновению индукционного тока в замкнутом проводящем контуре.