Номер 20.51, страница 104 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 20. Магнитные взаимодействия. Магнитное поле - номер 20.51, страница 104.

Условие.

20.51. Направление тока в катушках электромагнита можно изменять (рис. 93, а, б). Известно, что сила притяжения электромагнита максимальна, когда на концах сердечника разноименные магнитные полюсы. Какой из рисунков соответствует этому случаю?

Рис. 93

Решение.

Для определения магнитных полюсов на концах сердечника электромагнита воспользуемся правилом правой руки. Правило гласит: если обхватить катушку правой рукой так, чтобы четыре пальца были направлены по направлению тока в витках, то отогнутый большой палец укажет направление линий магнитного поля внутри катушки, то есть на её северный полюс (N).

Рассмотрим рисунок а. Направление намотки и тока в обеих катушках одинаково. На видимой нам верхней части обоих стержней ток течет от дальнего конца к ближнему. Применяя правило правой руки к верхней катушке, видим, что большой палец будет указывать вправо. Следовательно, на правом конце верхнего стержня образуется северный полюс (N). Аналогично для нижней катушки: большой палец также будет указывать вправо, значит на правом конце нижнего стержня тоже образуется северный полюс (N). В этом случае на концах сердечника образуются одноименные полюсы.

Рассмотрим рисунок б. На верхней катушке направление тока такое же, как и в случае а, поэтому на её правом конце образуется северный полюс (N). На нижней катушке направление тока противоположное: на видимой нам верхней части стержня ток течет от ближнего конца к дальнему. Применив правило правой руки, мы увидим, что большой палец будет указывать влево. Это значит, что магнитное поле внутри стержня направлено влево, и северный полюс (N) будет слева, а на правом конце стержня, соответственно, будет южный полюс (S).

Таким образом, на рисунке б на концах сердечника образуются разноименные полюсы (северный и южный). Согласно условию задачи, именно в этом случае сила притяжения электромагнита будет максимальной.

Ответ: этому случаю соответствует рисунок б.