Номер 419, страница 66 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Электрический ток. Электрические цепи - номер 419, страница 66.

Условие.

► 419. Намотайте на гвоздь несколько десятков витков медной изолированной проволоки, концы которой подключите к батарейке. Пронаблюдайте, будут ли притягиваться к гвоздю булавки, кнопки, мелкие гвозди, скрепки. Как будет реагировать стрелка компаса, поднесённая к гвоздю? Объясните наблюдаемое явление.

Решение.

Будут ли притягиваться к гвоздю булавки, кнопки, мелкие гвозди, скрепки?

После подключения концов проволоки к батарейке, по катушке начнет течь электрический ток. Это создаст вокруг катушки магнитное поле, которое намагнитит железный гвоздь. Гвоздь превратится в электромагнит и начнет притягивать к себе мелкие предметы, сделанные из ферромагнитных материалов (железа, стали), такие как булавки, кнопки, мелкие гвозди и скрепки.

Ответ: Да, мелкие металлические предметы будут притягиваться к гвоздю.

Как будет реагировать стрелка компаса, поднесённая к гвоздю?

Стрелка компаса сама по себе является маленьким магнитом. Когда компас подносят к гвоздю, ставшему электромагнитом, его стрелка будет взаимодействовать с магнитным полем гвоздя. Стрелка отклонится от своего обычного направления (север-юг) и сориентируется вдоль силовых линий магнитного поля гвоздя. Один из концов стрелки (например, северный) укажет на южный полюс гвоздя-электромагнита, а другой конец (южный) — на северный полюс.

Ответ: Стрелка компаса отклонится и одним из своих концов укажет на один из полюсов гвоздя.

Объясните наблюдаемое явление.

Наблюдаемое явление — это электромагнетизм. Суть его в следующем:

1. Создание магнитного поля током. Электрический ток, протекающий по виткам медной проволоки, создает вокруг себя магнитное поле. Так как проволока скручена в катушку (соленоид), магнитные поля от каждого витка складываются, образуя сильное магнитное поле внутри катушки.

2. Намагничивание сердечника. Железный гвоздь, находящийся внутри катушки, является ферромагнетиком. Под действием внешнего магнитного поля катушки внутренние микромагниты (домены) в железе выстраиваются в одном направлении. В результате гвоздь сам становится сильным магнитом — электромагнитом. Его магнитное поле значительно сильнее, чем поле одной лишь катушки.

Именно этот гвоздь-электромагнит и притягивает к себе металлические предметы и заставляет отклоняться стрелку компаса. Это явление носит временный характер: как только ток в катушке прекратится (батарейку отключат), гвоздь почти полностью размагнитится и перестанет притягивать предметы.

Ответ: Явление объясняется тем, что электрический ток в катушке создает магнитное поле, которое намагничивает железный гвоздь, превращая его в электромагнит, способный притягивать ферромагнитные материалы и взаимодействовать с другими магнитами.