Номер 5, страница 203 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 4. Магнитные явления. Параграф 48. Электромагниты. Вопросы - номер 5, страница 203.

Условие.

5. Для каких целей используют электромагниты на заводах?

Решение.

4. Что называют электромагнитом?
Электромагнит — это устройство, которое создаёт магнитное поле при протекании через него электрического тока. В своей простейшей форме электромагнит представляет собой катушку из изолированного провода (обмотку), намотанную на сердечник из ферромагнитного материала (например, из мягкого железа). Когда по обмотке пропускают электрический ток, вокруг неё возникает магнитное поле. Ферромагнитный сердечник, помещённый внутрь катушки, концентрирует и многократно усиливает это магнитное поле. Ключевая особенность электромагнита заключается в том, что его магнитные свойства можно контролировать: включать и выключать, меняя наличие тока, а также регулировать его силу, изменяя величину тока в обмотке.

Ответ: Электромагнитом называют катушку с железным сердечником внутри, которая создаёт сильное магнитное поле при прохождении по ней электрического тока.

5. Для каких целей используют электромагниты на заводах?
На заводах и в промышленности электромагниты находят широкое применение благодаря своей управляемой силе. Основные цели их использования:
1. Подъем и транспортировка грузов. Мощные электромагнитные краны применяются на металлургических комбинатах и в портах для подъёма и перемещения тяжёлых ферромагнитных материалов: металлолома, стальных слитков, листов, труб и рельсов. Это значительно упрощает и ускоряет погрузочно-разгрузочные работы.
2. Сепарация материалов. Электромагнитные сепараторы используются для отделения магнитных материалов (содержащих железо) от немагнитных. Например, в горнодобывающей промышленности для обогащения руды, а на мусороперерабатывающих заводах — для извлечения черных металлов из общего потока отходов.
3. Исполнительные механизмы и приводы. Электромагниты служат ключевыми компонентами в различных автоматических устройствах. Они используются в электромагнитных реле для коммутации электрических цепей, в клапанах для управления потоками жидкостей и газов, в тормозных системах и муфтах сцепления станков и транспорта.
4. Фиксация деталей. В металлообработке применяются электромагнитные плиты и патроны, которые надёжно удерживают стальные заготовки на рабочих столах станков (например, шлифовальных или фрезерных) во время их обработки.

Ответ: На заводах электромагниты используют для подъёма и перемещения грузов из чёрных металлов, для отделения магнитных материалов от немагнитных, а также в качестве исполнительных механизмов в различных устройствах (реле, клапаны, тормоза) и для фиксации деталей на станках.

6. Как работает магнит-
Принцип работы электромагнита основан на фундаментальной связи между электричеством и магнетизмом. Когда по электрическому проводнику течёт ток, вокруг него создаётся магнитное поле. Чтобы получить сильное и сконцентрированное поле, провод сматывают в катушку (соленоид). Магнитные поля от каждого отдельного витка провода складываются внутри катушки, образуя единое сильное поле, направленное вдоль её оси.
Для многократного усиления этого поля внутрь катушки помещают сердечник из магнитомягкого материала (например, электротехнической стали). Этот материал обладает высокой магнитной проницаемостью. Под действием магнитного поля катушки сердечник сильно намагничивается и сам становится временным магнитом, создавая собственное мощное магнитное поле, которое суммируется с полем катушки.
Магнитное поле существует только тогда, когда по обмотке течёт ток. При отключении тока сердечник быстро размагничивается, и электромагнит теряет свои магнитные свойства. Сила магнитного поля ($\text{B}$) электромагнита прямо пропорциональна силе тока ($\text{I}$) в обмотке и числу витков на единицу длины ($\text{n}$), а также зависит от магнитной проницаемости сердечника ($\mu$).

Ответ: Работа электромагнита основана на создании магнитного поля электрическим током, текущим по катушке. Это поле многократно усиливается железным сердечником, помещённым внутрь катушки. Магнитные свойства появляются при включении тока и исчезают при его выключении.