Номер 753, страница 118 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электромагнитные явления. Магнитное поле катушки с током. Электромагниты и их применение. Магнитное поле Земли - номер 753, страница 118.

Условие.

753. Над соленоидом (рис. 165) подвешен магнит. Что произойдёт с магнитом, если по соленоиду пропустить электрический ток? Что произойдёт при изменении направления тока в соленоиде?

Рис. 165

Решение.

Дано:

Над соленоидом на пружине подвешен постоянный магнит. Нижний полюс магнита – северный (N), верхний – южный (S). Соленоид подключен к источнику тока, как показано на рисунке: верхняя клемма – положительная (+), нижняя – отрицательная (-).

Найти:

Что произойдёт с магнитом при пропускании тока через соленоид, и что произойдёт при изменении направления тока.

Решение:

Что произойдёт с магнитом, если по соленоиду пропустить электрический ток?

Когда по соленоиду проходит электрический ток, он создает магнитное поле и становится электромагнитом. Направление магнитного поля и, следовательно, расположение полюсов электромагнита можно определить по правилу правой руки (правилу буравчика).

1. Определим направление тока. Ток течет от положительного полюса источника (+) к отрицательному (-). В данном случае ток входит в соленоид через верхнюю клемму и выходит через нижнюю. Глядя на намотку, можно определить, что на передней (видимой) стороне соленоида ток будет направлен вниз.

2. Определим полюса соленоида. Применим правило правой руки для соленоида: если обхватить соленоид ладонью правой руки так, чтобы четыре пальца были направлены по направлению тока в витках (вниз на передней стороне), то отставленный на 90 градусов большой палец укажет направление на северный полюс (N) соленоида. В данном случае большой палец будет указывать вниз. Следовательно, нижний конец соленоида станет северным полюсом (N), а верхний, обращенный к магниту, – южным полюсом (S).

3. Определим характер взаимодействия. Постоянный магнит обращен к соленоиду своим северным полюсом (N). Верхний конец соленоида является южным полюсом (S). Поскольку разноименные магнитные полюса притягиваются, между магнитом и соленоидом возникнет сила притяжения.

В результате этого притяжения магнит опустится вниз, растягивая пружину.

Ответ: Магнит притянется к соленоиду, опустится вниз и растянет пружину.

Что произойдёт при изменении направления тока в соленоиде?

1. Определим новое направление тока. Если изменить направление тока, то теперь он будет течь от нижней клеммы (новый «+») к верхней (новый «-»). На передней стороне соленоида ток будет направлен вверх.

2. Определим новые полюса соленоида. Снова применим правило правой руки. Обхватим соленоид правой рукой так, чтобы четыре пальца указывали новое направление тока (вверх на передней стороне). Теперь большой палец будет указывать вверх. Это означает, что верхний конец соленоида станет северным полюсом (N), а нижний – южным (S).

3. Определим характер взаимодействия. Северный полюс (N) постоянного магнита по-прежнему обращен к соленоиду. Верхний полюс соленоида теперь тоже северный (N). Поскольку одноименные магнитные полюса отталкиваются, между магнитом и соленоидом возникнет сила отталкивания.

В результате этого отталкивания магнит поднимется вверх, сжимая пружину (или уменьшая ее первоначальное растяжение).

Ответ: Магнит оттолкнется от соленоида и поднимется вверх.