Номер 28, страница 152, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава IV. Электромагнитные явления. Параграф 24. Сила Ампера. Сила Лоренца - номер 28, страница 152.

Условие.

28. Сборка электромагнита и изучение его свойств

Соберите цепь, состоящую из источника тока, соединительных проводов, реостата, ключа и изолированного провода, намотанного на железный гвоздь (сделайте 20—30 витков). Вы получите самодельный электромагнит. Изучите, как он действует на мелкие стальные предметы (например, скрепки). Определите качественно на опыте, как зависит подъёмная сила электромагнита от силы тока. Запишите вывод.

Решение.

Для выполнения задания необходимо собрать электрическую цепь и провести качественный эксперимент по изучению зависимости подъемной силы электромагнита от силы тока.

Сборка установки

Сначала изготавливается электромагнит: на железный гвоздь (сердечник) плотно наматывается 20–30 витков изолированного медного провода. Затем собирается электрическая цепь из последовательно соединенных источника тока, ключа, реостата и изготовленного электромагнита. Реостат позволит изменять сопротивление цепи и, следовательно, регулировать силу тока.

Проведение опыта

Эксперимент направлен на то, чтобы качественно определить, как подъемная сила электромагнита зависит от силы тока. Подъемная сила будет оцениваться по максимальному количеству канцелярских скрепок, которое электромагнит сможет удержать.

Порядок действий:
1. Передвинуть ползунок реостата в положение, соответствующее максимальному сопротивлению. Это обеспечит минимальную силу тока в цепи.
2. Замкнуть цепь ключом. Поднести электромагнит к скрепкам и подсчитать, какое их количество он смог притянуть и удержать.
3. Переместить ползунок реостата, чтобы уменьшить сопротивление цепи. Согласно закону Ома ($I = U/R$), уменьшение сопротивления $\text{R}$ приведет к увеличению силы тока $\text{I}$.
4. Снова поднести электромагнит к скрепкам и подсчитать максимальное число удерживаемых скрепок при новом значении силы тока.
5. Повторить шаги 3 и 4 несколько раз, каждый раз увеличивая силу тока в цепи.

В ходе эксперимента наблюдается, что чем больше сила тока в обмотке электромагнита (т. е. чем меньше сопротивление реостата), тем большее количество скрепок он способен притянуть и удержать.

Вывод

Подъёмная сила электромагнита зависит от силы тока в его обмотке. Опыт показывает, что с увеличением силы тока подъёмная сила электромагнита возрастает. Это происходит потому, что магнитное поле, создаваемое катушкой с током, становится сильнее при увеличении силы тока. Магнитная индукция соленоида прямо пропорциональна силе тока ($B \sim I$), а подъёмная сила, в свою очередь, зависит от силы магнитного поля.

Ответ: При увеличении силы тока в обмотке электромагнита его подъёмная сила увеличивается.