Номер 20.8, страница 98 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 20. Магнитные взаимодействия. Магнитное поле - номер 20.8, страница 98.

Условие.

20.8. Как убедиться в том, что катушка с током имеет полюсы – северный и южный? Как их можно определить?

Решение.

Катушка, по которой протекает электрический ток (соленоид), создает вокруг себя магнитное поле. Это поле по своей структуре очень похоже на поле постоянного полосового магнита. Как и у постоянного магнита, у катушки с током есть два магнитных полюса — северный (N) и южный (S), расположенные на ее торцах.

Как убедиться в том, что катушка с током имеет полюсы — северный и южный?

Убедиться в наличии полюсов можно экспериментально. Для этого нужно наблюдать силовое взаимодействие катушки с током с объектом, обладающим магнитными свойствами, например, с постоянным магнитом или магнитной стрелкой (компасом).
1. Соберите электрическую цепь, состоящую из источника тока, ключа и катушки.
2. Замкните ключ, чтобы по катушке пошел ток.
3. Поднесите к одному из торцов катушки, например, северный полюс постоянного магнита. Вы увидите, что магнит либо притянется к торцу катушки, либо оттолкнется от него.
4. Теперь поднесите тот же северный полюс магнита к другому торцу катушки. Вы будете наблюдать противоположное взаимодействие: если в первом случае было притяжение, то во втором будет отталкивание, и наоборот.
Так как притяжение и отталкивание являются характерными признаками взаимодействия магнитных полюсов (одноименные полюсы отталкиваются, разноименные притягиваются), этот эксперимент доказывает, что у катушки с током есть полюсы.

Как их можно определить?

Определить, какой из торцов катушки является северным, а какой — южным, можно двумя основными способами:

1. С помощью магнитной стрелки (компаса)
Поднесите компас поочередно к обоим торцам катушки с током. Северный полюс магнитной стрелки (обычно он окрашен в синий цвет или отмечен буквой N) будет притягиваться к южному полюсу катушки и отталкиваться от ее северного полюса.
- Торец катушки, к которому притягивается северный полюс стрелки компаса, является южным (S) полюсом.
- Торец катушки, от которого отталкивается северный полюс стрелки компаса, является северным (N) полюсом.

2. С помощью правила правой руки (правила буравчика)
Если известно направление тока в витках катушки, ее полюсы можно определить, не прибегая к эксперименту. Для этого используется правило правой руки:
Мысленно обхватите катушку ладонью правой руки так, чтобы четыре согнутых пальца указывали направление тока в витках. В этом случае отставленный в сторону большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри катушки, то есть укажет на ее северный (N) полюс. Соответственно, противоположный торец будет южным (S) полюсом.

Ответ: Чтобы убедиться, что катушка с током имеет полюсы, нужно поднести к ее торцам магнитную стрелку или постоянный магнит и зафиксировать наличие сил притяжения и отталкивания. Определить полюсы можно экспериментально с помощью магнитной стрелки (ее северный полюс укажет на южный полюс катушки) или теоретически по правилу правой руки (если направить четыре пальца по току в витках, то большой палец укажет на северный полюс катушки).