Номер 35, страница 136, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава IV. Электромагнитные явления. Параграф 23. Магнитные взаимодействия. Магнитное поле - номер 35, страница 136.

Условие.

35. Опишите взаимодействие параллельных проводников с токами, сделайте пояснительные рисунки.

Решение.

Два параллельных проводника, по которым протекают электрические токи, взаимодействуют друг с другом. Это явление объясняется тем, что каждый проводник с током создает вокруг себя магнитное поле, которое действует с силой (силой Ампера) на другой проводник с током. Характер этого взаимодействия — притяжение или отталкивание — зависит от взаимного направления токов.

1. Токи в проводниках направлены в одну сторону (параллельные токи)

Если токи в двух параллельных проводниках текут в одном направлении, проводники притягиваются друг к другу.

Это происходит потому, что магнитное поле, созданное первым проводником, действует на второй проводник с силой, направленной к первому. Аналогично, поле второго проводника действует на первый с силой, направленной ко второму. Направление сил можно определить с помощью правила левой руки (для силы Ампера) и правила правой руки (для направления магнитного поля).

Пояснительный рисунок:

2. Токи в проводниках направлены в противоположные стороны (антипараллельные токи)

Если токи в двух параллельных проводниках текут в противоположных направлениях, проводники отталкиваются друг от друга.

В этом случае направление одного из токов изменяется на противоположное. Согласно правилу левой руки, это приводит к изменению направления силы Ампера на противоположное. Силы, действующие на проводники, оказываются направленными в разные стороны от них.

Пояснительный рисунок:

Величина силы взаимодействия

Модуль силы взаимодействия, действующей на отрезок проводника длиной $\text{l}$, для двух длинных прямых параллельных проводников, находящихся на расстоянии $\text{r}$ друг от друга, определяется по формуле Ампера:

$F = \frac{\mu_0 I_1 I_2 l}{2 \pi r}$

где:

• $\text{F}$ — сила взаимодействия,
• $I_1$ и $I_2$ — силы тока в первом и втором проводниках,
• $\text{l}$ — длина участка проводника, на который действует сила,
• $\text{r}$ — расстояние между проводниками,
• $\mu_0$ — магнитная постоянная, равная $4\pi \cdot 10^{-7}$ Н/А².

Сила, приходящаяся на единицу длины проводника, равна:

$\frac{F}{l} = \frac{\mu_0 I_1 I_2}{2 \pi r}$

Это фундаментальное взаимодействие лежит в основе определения единицы силы тока в системе СИ — Ампера.

Ответ: Два параллельных проводника с током взаимодействуют друг с другом посредством создаваемых ими магнитных полей: если токи сонаправлены, проводники притягиваются; если токи направлены в противоположные стороны, они отталкиваются. Величина этой силы прямо пропорциональна произведению сил токов и длине проводников и обратно пропорциональна расстоянию между ними.