Номер 21.21, страница 107 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 21. Электромагнитная индукция. Производство и передача электроэнергии - номер 21.21, страница 107.

Условие.

21.21. Будет ли поворачиваться магнитная стрелка вблизи катушки, по которой течет переменный ток?

Решение.

Любой электрический ток создает вокруг проводника магнитное поле. В случае с катушкой это поле будет сконцентрировано внутри нее и будет похоже на поле полосового магнита. Переменный ток отличается от постоянного тем, что он периодически меняет свое направление и величину.

Следовательно, магнитное поле, создаваемое переменным током в катушке, также будет переменным – его направление будет меняться на противоположное с частотой переменного тока. Например, для стандартного тока в бытовой сети с частотой 50 Гц, направление магнитного поля будет меняться 100 раз в секунду.

Магнитная стрелка представляет собой маленький постоянный магнит, который стремится сориентироваться вдоль силовых линий внешнего магнитного поля. Когда такая стрелка попадает в быстропеременное магнитное поле, на нее начинает действовать вращающий момент, который очень быстро меняет свое направление.

Однако магнитная стрелка обладает массой, а значит, и инерцией. Из-за инерции она не может мгновенно реагировать на эти быстрые изменения. Прежде чем стрелка успеет сколько-нибудь заметно повернуться в одну сторону, магнитное поле изменит свое направление, и вращающий момент начнет действовать в противоположную сторону. В результате стрелка либо будет совершать очень слабые колебания около своего положения равновесия, либо, при достаточно высокой частоте тока, останется практически неподвижной.

Ответ: Нет, заметного поворота магнитной стрелки не произойдет. Из-за инерции она не будет успевать следовать за быстрыми периодическими изменениями направления магнитного поля, создаваемого переменным током. Стрелка останется практически неподвижной или будет слабо вибрировать.