Номер 4, страница 106, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 7. Магнитное поле. Параграф 71. Магнитное поле катушки с током. Вопросы и задания - номер 4, страница 106.

Условие.

4. Приведите примеры использования электромагнитов в быту и технике.

Решение.

Электромагнит — это устройство, магнитное поле которого создаётся при протекании через его обмотку электрического тока. Главное преимущество электромагнитов перед постоянными магнитами заключается в возможности управлять магнитным полем: его можно включать и выключать, изменять его величину и полярность, просто регулируя ток в обмотке. Это свойство обусловило их широкое применение.

Примеры использования в быту:

В повседневной жизни электромагниты являются ключевыми компонентами многих устройств. Например:

1. Электрический звонок. При нажатии кнопки замыкается цепь, электромагнит притягивает молоточек, который ударяет по чаше звонка. В этот же момент цепь размыкается, магнитное поле исчезает, и молоточек возвращается в исходное положение, замыкая цепь снова. Процесс циклически повторяется, создавая трель.

2. Электромагнитные замки. Широко используются в домофонах и системах контроля доступа. Мощный электромагнит удерживает дверь в закрытом состоянии, а для её открытия необходимо прервать подачу тока.

3. Динамики и наушники. В них катушка с током (электромагнит), соединённая с диффузором, помещена в поле постоянного магнита. Протекающий по катушке переменный ток звуковой частоты заставляет её колебаться, что приводит к колебаниям диффузора и созданию звуковых волн.

4. Электромагнитные реле. Применяются во многих бытовых приборах (например, в холодильниках, стиральных машинах) для автоматического управления. Слабый ток в обмотке электромагнита создает поле, которое замыкает или размыкает контакты в другой, более мощной, электрической цепи.

5. Жесткие диски компьютеров (HDD). Считывающая и записывающая головка представляет собой миниатюрный электромагнит, который намагничивает или считывает состояние намагниченности микроскопических участков на поверхности магнитного диска, тем самым записывая или читая информацию.

6. Электродвигатели. В основе работы большинства электродвигателей, используемых в бытовой технике (пылесосы, фены, блендеры), лежит взаимодействие магнитных полей, создаваемых электромагнитами.

Ответ: В быту электромагниты применяются в электрических звонках, электромагнитных замках, динамиках, наушниках, реле бытовой техники, жестких дисках и электродвигателях.

Примеры использования в технике и промышленности:

В технике и промышленности электромагниты используются для решения более масштабных задач:

1. Грузоподъёмные электромагниты. Мощные электромагниты, устанавливаемые на кранах, используются на металлургических комбинатах и пунктах приёма металлолома для подъёма и перемещения больших масс чёрных металлов (железа, стали, чугуна).

2. Электромагнитные сепараторы. Применяются в горнодобывающей промышленности для обогащения руды путём отделения магнитных минералов от немагнитной породы.

3. Ускорители заряженных частиц. В устройствах вроде Большого адронного коллайдера используются сверхмощные сверхпроводящие электромагниты для создания магнитных полей, которые удерживают и фокусируют пучки частиц, движущихся с околосветовыми скоростями.

4. Магнитно-резонансная томография (МРТ). В медицинских сканерах МРТ гигантский сверхпроводящий электромагнит создаёт очень сильное и однородное магнитное поле, необходимое для получения детальных изображений внутренних органов и тканей человека.

5. Поезда на магнитной подушке (Маглев). Системы мощных электромагнитов используются для левитации (подъёма) поезда над путевым полотном и для его движения, что позволяет развивать очень высокие скорости за счёт отсутствия трения.

6. Индукционные печи. В металлургии для плавки металлов используются печи, где переменное магнитное поле, создаваемое электромагнитом (индуктором), наводит в металле вихревые токи, которые его разогревают и плавят.

Ответ: В технике электромагниты используются в грузоподъёмных кранах, сепараторах руды, ускорителях частиц, аппаратах МРТ, поездах на магнитной подушке и индукционных печах.