Номер 20.17, страница 98 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 20. Магнитные взаимодействия. Магнитное поле - номер 20.17, страница 98.

Условие.

20.17. Как можно обнаружить действие магнитного поля на проводник с током?

Решение.

Действие магнитного поля на проводник с током можно обнаружить экспериментально, наблюдая за механическим воздействием, которое поле оказывает на проводник. Это воздействие проявляется в виде силы, называемой силой Ампера, которая заставляет проводник двигаться или деформироваться, если он не закреплен жестко.

Для демонстрации этого эффекта можно провести следующий опыт:

1. Собрать установку, состоящую из источника тока, ключа и легкого подвижного проводника. В качестве такого проводника можно использовать, например, прямой отрезок провода, подвешенный на гибких контактах, или легкую металлическую (например, алюминиевую) рамку, способную вращаться на оси.

2. Поместить подвижную часть проводника в магнитное поле. Для создания поля можно использовать постоянный подковообразный магнит, расположив проводник между его полюсами.

3. Замкнуть ключ, чтобы по проводнику пошел электрический ток. В этот момент можно будет наблюдать, как проводник приходит в движение: он либо втягивается в пространство между полюсами магнита, либо выталкивается из него, в зависимости от направления тока и линий магнитной индукции.

Это движение однозначно свидетельствует о том, что на проводник с током в магнитном поле действует сила. Если разомкнуть цепь (прекратить подачу тока) или убрать магнит (устранить магнитное поле), движение прекратится. Также можно заметить, что при изменении направления тока на противоположное или при смене полюсов магнита направление движения проводника также изменится на противоположное. Это явление описывается законом Ампера, согласно которому сила $F_A$, действующая на участок проводника длиной $\text{l}$ с током $\text{I}$, помещенный в магнитное поле с индукцией $\text{B}$, равна $F_A = I B l \sin\alpha$, где $\alpha$ — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции. Направление силы определяется по правилу левой руки.

Ответ: Действие магнитного поля на проводник с током можно обнаружить по его движению или деформации. Для этого нужно поместить подвижный проводник с током в магнитное поле и наблюдать за возникающей силой (силой Ампера), которая приводит проводник в движение.