Номер 15.5, страница 95 - гдз по физике 8-11 класс учебник, задачник Гельфгат, Генденштейн

Задачи. Электричество и магнетизм. 15. Магнитное поле. Сила Лоренца - номер 15.5, страница 95.

Условие.

15.5. Мягкая металлическая пружина висит, погрузившись нижним концом в ртуть на небольшую глубину (см. рисунок). Что произойдет после замыкания ключа?

К задаче 15.5

Решение.

Решение 2.

Решение

После замыкания ключа электрическая цепь, состоящая из источника тока, ключа, металлической пружины и ртути, замыкается. По виткам пружины потечет электрический ток.

Катушка (пружина), по которой течет ток, становится электромагнитом (соленоидом). Направление тока в соседних витках пружины одинаковое. Согласно закону Ампера, параллельные проводники с токами, текущими в одном направлении, притягиваются друг к другу. Следовательно, между витками пружины возникнут силы магнитного притяжения, которые заставят пружину сжаться.

При сжатии пружины ее нижний конец поднимется и выйдет из ртути. Это приведет к размыканию электрической цепи. Ток в пружине прекратится, и магнитное поле, создаваемое им, исчезнет. Силы притяжения между витками пропадут.

После исчезновения магнитных сил пружина под действием собственной силы тяжести снова растянется. Ее нижний конец вновь опустится в ртуть, и электрическая цепь замкнется.

Далее весь процесс будет циклически повторяться. Таким образом, после замыкания ключа пружина начнет совершать периодические колебательные движения (сжиматься и разжиматься), а ее конец будет то погружаться в ртуть, то выходить из нее. Это устройство является простейшим электромагнитным прерывателем тока.

Ответ: После замыкания ключа пружина начнет совершать периодические колебания.