Номер 2, страница 47 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Электрические явления. Самостоятельные работы. СР-37. Действия электрического тока. Вариант 1 - номер 2, страница 47.

Условие.

2. Почему компас даёт неверные показания, если вблизи него находится провод с электрическим током?

Решение.

2. Компас представляет собой устройство с небольшой магнитной стрелкой, которая может свободно вращаться. В нормальных условиях эта стрелка выстраивается вдоль силовых линий магнитного поля Земли, указывая своим северным концом на Северный магнитный полюс Земли.

В 1820 году датский физик Ганс Христиан Эрстед обнаружил, что электрический ток, протекающий по проводнику, создаёт вокруг этого проводника магнитное поле. Силовые линии этого поля представляют собой концентрические окружности, лежащие в плоскости, перпендикулярной проводнику.

Когда компас помещают рядом с проводом, по которому течёт электрический ток, на его стрелку начинают действовать два магнитных поля:

1. Магнитное поле Земли ($ \vec{B}_{Земли} $).
2. Магнитное поле, созданное электрическим током в проводе ($ \vec{B}_{провода} $).

Магнитная стрелка компаса всегда ориентируется по направлению результирующего вектора магнитной индукции, который в данном случае является векторной суммой двух полей: $ \vec{B}_{рез} = \vec{B}_{Земли} + \vec{B}_{провода} $. Так как вектор $ \vec{B}_{провода} $ имеет направление, отличное от направления поля Земли, то и результирующий вектор $ \vec{B}_{рез} $ будет отклонен от направления на север. В результате стрелка компаса покажет направление этого суммарного поля, а не истинное направление на северный магнитный полюс, что и является причиной неверных показаний.

Ответ: Компас дает неверные показания, потому что электрический ток в проводе создает собственное магнитное поле, которое складывается с магнитным полем Земли. В результате магнитная стрелка компаса устанавливается вдоль направления результирующего магнитного поля, которое не совпадает с направлением магнитного поля Земли.