Номер 20.21, страница 99 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 20. Магнитные взаимодействия. Магнитное поле - номер 20.21, страница 99.

Условие.

20.21. Каким способом можно узнать, есть ли ток в проводе, не пользуясь амперметром?

Решение.

Для определения наличия тока в проводе, не используя амперметр, можно воспользоваться одним из следующих способов, основанных на различных физических явлениях, сопровождающих протекание электрического тока:

Использование магнитного действия тока

Электрический ток, протекающий по проводнику, создает вокруг него магнитное поле. Наличие этого поля можно легко обнаружить. Самый простой способ — поднести к проводу магнитный компас. Если стрелка компаса, расположенного вблизи провода, отклоняется от своего нормального положения (указывающего на север), это свидетельствует о наличии в проводе тока. При отключении тока стрелка вернется в исходное положение. Этот метод демонстрирует фундаментальную связь между электричеством и магнетизмом.

Ответ: Поднести к проводу магнитный компас. Если его стрелка отклоняется, то в проводе есть ток.

Использование теплового действия тока

Согласно закону Джоуля-Ленца, при прохождении тока по проводнику в нем выделяется теплота. Если сила тока достаточно велика, а сопротивление провода не пренебрежимо мало, проводник нагреется. Этот нагрев можно почувствовать на ощупь (соблюдая крайнюю осторожность и технику безопасности). Более наглядным и безопасным является включение в цепь последовательно с проверяемым участком устройства, которое явно демонстрирует тепловое или световое действие тока, например, лампочки накаливания. Если лампочка загорится, значит, ток в цепи есть.

Ответ: Проверить нагрев провода или последовательно включить в цепь лампу накаливания. Свечение лампы или нагрев провода укажут на наличие тока.

Использование падения напряжения на проводнике

Любой реальный проводник обладает электрическим сопротивлением. Согласно закону Ома для участка цепи, при протекании тока $\text{I}$ через проводник, имеющий сопротивление $\text{R}$, на концах этого проводника возникает разность потенциалов (напряжение) $U = I \cdot R$. Это напряжение можно измерить с помощью вольтметра или мультиметра. Подключив щупы прибора к двум разным точкам на проводе, можно зафиксировать падение напряжения. Если прибор покажет значение, отличное от нуля, это означает, что по проводу течет ток.

Ответ: Подключить вольтметр параллельно участку провода. Ненулевое показание прибора будет свидетельствовать о протекании тока.

Использование бесконтактных индикаторов напряжения (для переменного тока)

В сетях переменного тока для проверки наличия тока можно использовать бесконтактные детекторы напряжения или индикаторные отвертки. Эти устройства реагируют на переменное электрическое поле, которое окружает провод под напряжением. Если цепь замкнута, наличие напряжения означает и наличие тока. При поднесении такого детектора к проводу он подаст световой или звуковой сигнал, что косвенно подтвердит протекание тока в замкнутой цепи.

Ответ: Воспользоваться бесконтактным индикатором напряжения. Его сигнал у провода в замкнутой цепи переменного тока укажет на наличие тока.