Номер 3, страница 124, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 7. Магнитное поле. Параграф 76. Применение магнитных полей в технике - номер 3, страница 124.

Условие.

3. Приведите примеры использования магнитных полей в технических устройствах.

Решение.

Магнитные поля находят широчайшее применение в самых разнообразных технических устройствах, от бытовых приборов до сложного научного и промышленного оборудования. Принцип их использования основан на взаимодействии магнитного поля с движущимися электрическими зарядами (силе Лоренца), проводниками с током (силе Ампера) или на явлении электромагнитной индукции.

Вот несколько примеров:

Электродвигатели и генераторы

В электродвигателях используется сила Ампера — сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Эта сила создает вращающий момент, который приводит ротор двигателя в движение, преобразуя электрическую энергию в механическую. В электрических генераторах происходит обратный процесс: механическое вращение рамки в магнитном поле вызывает изменение магнитного потока, что приводит к возникновению ЭДС индукции и генерации электрического тока.

Трансформаторы

Эти устройства служат для изменения (повышения или понижения) напряжения переменного тока. Их работа основана на явлении электромагнитной индукции. Переменный ток, протекающий по первичной обмотке, создает в сердечнике переменное магнитное поле. Это поле, пронизывая витки вторичной обмотки, индуцирует в ней переменную ЭДС, величина которой зависит от соотношения числа витков в обмотках.

Динамики и микрофоны

В динамических громкоговорителях (динамиках) переменный электрический ток от усилителя проходит через звуковую катушку, жестко связанную с диффузором. Катушка находится в кольцевом зазоре сильного постоянного магнита. Взаимодействие тока с магнитным полем заставляет катушку колебаться в такт с сигналом, а диффузор, в свою очередь, создает звуковые волны. Динамические микрофоны работают по обратному принципу: звуковые волны колеблют мембрану с катушкой в магнитном поле, индуцируя в катушке слабый электрический ток.

Устройства хранения данных

В жестких дисках (HDD), магнитных лентах и на магнитных полосах банковских карт информация записывается путем локального намагничивания микроскопических участков ферромагнитного слоя. Считывающая головка, перемещаясь над поверхностью носителя, регистрирует изменения в направлении и величине магнитного поля, преобразуя их обратно в цифровой сигнал.

Магнитно-резонансная томография (МРТ)

В медицине МРТ является мощным диагностическим инструментом. Аппарат создает очень сильное постоянное магнитное поле, которое выстраивает протоны (ядра атомов водорода) в теле пациента в одном направлении. Затем короткие радиочастотные импульсы возбуждают эти протоны, а при их возвращении в исходное состояние регистрируется ответный сигнал. Компьютер обрабатывает эти сигналы и строит послойное, детализированное изображение внутренних органов и тканей.

Поезда на магнитной левитации (Маглев)

Системы магнитной левитации используют мощные электромагниты для подъема поезда над путевым полотном и его движения. Силы магнитного отталкивания или притяжения обеспечивают левитацию (зазор в несколько сантиметров), что полностью устраняет трение качения. Другая система электромагнитов создает бегущее магнитное поле, которое тянет поезд вперед, позволяя ему развивать очень высокие скорости.

Индукционные плиты

Под стеклокерамической поверхностью плиты находится медная катушка. Протекающий по ней переменный ток высокой частоты создает переменное магнитное поле. Это поле проникает в дно металлической посуды (из ферромагнитного материала) и индуцирует в нем мощные вихревые токи (токи Фуко). Эти токи, протекая по материалу с определенным сопротивлением, вызывают его быстрый нагрев по закону Джоуля — Ленца.

Ответ: Примеры использования магнитных полей в технике включают электродвигатели, генераторы, трансформаторы, динамики, микрофоны, устройства хранения данных (жесткие диски), медицинские томографы (МРТ), поезда на магнитной левитации, индукционные плиты, электромагнитные реле, ускорители частиц и электромагнитные краны.