Номер 3, страница 203 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Магнитные явления. Параграф 48. Электромагниты. Вопросы - номер 3, страница 203.

Условие.

3. Перечислите способы усиления магнитного действия катушки с током.

Решение.

3. Магнитное действие катушки с током (соленоида) зависит от нескольких факторов, которые можно изменять для его усиления. Величина индукции магнитного поля $\text{B}$ внутри длинного соленоида описывается формулой: $B = \mu_0 \mu n I$, где $\mu_0$ – магнитная постоянная, $\mu$ – относительная магнитная проницаемость сердечника, $\text{n}$ – число витков на единицу длины катушки, а $\text{I}$ – сила тока. Анализируя эту формулу, можно выделить следующие способы усиления магнитного поля катушки:
1. Увеличение силы тока ($\text{I}$), протекающего по обмотке катушки. Магнитное поле прямо пропорционально силе тока.
2. Увеличение числа витков ($\text{n}$) на единицу длины. Этого можно достичь, увеличив общее количество витков провода или сделав намотку более плотной.
3. Введение внутрь катушки сердечника из ферромагнитного материала (например, электротехнической стали). Ферромагнетики имеют очень высокую магнитную проницаемость ($\mu \gg 1$), что приводит к многократному усилению магнитного поля.

Ответ: Существует три основных способа усиления магнитного действия катушки с током: увеличить силу тока в катушке, увеличить число ее витков и ввести внутрь катушки сердечник из железа или другого ферромагнетика.

4. Электромагнитом называют устройство, магнитные свойства которого проявляются при прохождении через него электрического тока и исчезают при его прекращении. Конструктивно электромагнит представляет собой катушку с проволочной обмоткой, внутри которой, как правило, находится сердечник из магнитомягкого материала (например, мягкого железа). Сердечник служит для концентрации и усиления магнитного поля, создаваемого током в обмотке. Главное преимущество электромагнитов перед постоянными магнитами – возможность управлять магнитным полем: включать, выключать, изменять его величину и полярность.

Ответ: Электромагнит — это катушка с сердечником из ферромагнитного материала, которая создает сильное магнитное поле при пропускании через неё электрического тока.

5. Электромагниты находят широкое применение в различных областях техники, науки и быта благодаря возможности быстрого и точного управления их магнитным полем. Основные цели и области применения электромагнитов:
- Промышленность: использование в грузоподъемных кранах для захвата и перемещения ферромагнитных материалов (металлолом, стальные листы); в сепараторах для отделения магнитных материалов от немагнитных.
- Электротехника: в качестве исполнительных элементов в электромагнитных реле, контакторах и автоматических выключателях для коммутации электрических цепей.
- Электрические машины: являются неотъемлемой частью электродвигателей и генераторов, где они создают магнитные поля для преобразования энергии.
- Акустика: в динамиках и наушниках для преобразования электрических сигналов в звуковые колебания.
- Научные исследования: в ускорителях заряженных частиц для управления пучками частиц; в установках для удержания плазмы.
- Медицина: мощные сверхпроводящие электромагниты являются основой аппаратов магнитно-резонансной томографии (МРТ).
- Транспорт: в системах магнитной левитации (Маглев) для подъема и движения поездов.
- Бытовая техника: в замках, клапанах, звонках.

Ответ: Электромагниты используются для создания управляемых магнитных полей в грузоподъемных механизмах, электрических реле, двигателях, динамиках, медицинских томографах, ускорителях частиц и многих других технических устройствах.