Номер 762, страница 120 - 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 762, страница 120.

Условие.

762. При изучении магнитных свойств электромагнита ученик собрал электрическую цепь, содержащую катушку, намотанную на железный сердечник, и установил рядом с катушкой магнитную стрелку (рис. 172, а). При пропускании через катушку электрического тока магнитная стрелка поворачивается (рис. 172, б, в).

Из предложенного перечня выберите два верных утверждения, соответствующих результатам проведённых опытов. Укажите их номера.

1) При прохождении через катушку электрического тока она приобретает свойства магнита.

2) Магнитные свойства катушки не зависят от количества её витков.

3) При уменьшении электрического тока, протекающего через катушку, магнитное действие катушки уменьшается.

4) При изменении направления электрического тока, протекающего через катушку, намагниченность железного сердечника, расположенного внутри катушки, не менялась.

5) Левому торцу железного сердечника (торцу 2) на рисунке 172, б соответствует северный полюс электромагнита.

Рис. 172

Решение.

Проанализируем каждое утверждение на основе представленных в задаче рисунков.

1) При прохождении через катушку электрического тока она приобретает свойства магнита.

На рисунке 172, а, когда ключ разомкнут, электрический ток через катушку не идёт, и магнитная стрелка не изменяет своего положения. На рисунке 172, б ключ замыкают, по катушке начинает протекать ток, и магнитная стрелка поворачивается. Это означает, что катушка с током создаёт вокруг себя магнитное поле, то есть приобретает свойства магнита. Таким образом, это утверждение соответствует результатам опыта.

2) Магнитные свойства катушки не зависят от количества её витков.

В проведённом опыте использовалась только одна катушка с неизменным количеством витков. Эксперимент не содержит данных о том, как изменились бы магнитные свойства при изменении числа витков. Следовательно, на основании данного опыта нельзя сделать вывод об этом утверждении.

3) При уменьшении электрического тока, протекающего через катушку, магнитное действие катушки уменьшается.

Сравнивая рисунки 172, б (ток есть) и 172, а (ток равен нулю), мы видим, что при уменьшении тока от некоторого значения до нуля, магнитное действие (отклонение стрелки) также уменьшается до нуля. Таким образом, опыт демонстрирует, что уменьшение тока ведёт к уменьшению магнитного действия. Это утверждение соответствует результатам опыта.

4) При изменении направления электрического тока, протекающего через катушку, намагниченность железного сердечника, расположенного внутри катушки, не менялась.

На рисунке 172, б и 172, в показаны два случая с разным направлением тока (полярность источника изменена). На рисунке 172, б к правому торцу катушки (1) притягивается южный полюс (S) стрелки, значит, торец 1 является северным полюсом (N). На рисунке 172, в к тому же торцу 1 притягивается северный полюс (N) стрелки, значит, торец 1 стал южным полюсом (S). Так как полюсы электромагнита поменялись местами, намагниченность сердечника изменилась. Следовательно, утверждение неверно.

5) Левому торцу железного сердечника (торцу 2) на рисунке 172, б соответствует северный полюс электромагнита.

Определим полюсы электромагнита на рисунке 172, б с помощью правила правой руки. Ток течёт от «+» к «–», то есть в верхней части катушки ток направлен от нас. Если обхватить катушку правой рукой так, чтобы четыре пальца были направлены по току в витках, то отставленный большой палец укажет направление на северный полюс. В данном случае большой палец будет указывать вправо, на торец 1. Таким образом, торец 1 — северный полюс, а торец 2 — южный. Это же подтверждает и поведение магнитной стрелки: её южный полюс (S) притягивается к торцу 1, что возможно только если торец 1 является северным полюсом. Следовательно, утверждение, что торец 2 является северным полюсом, неверно.

Исходя из анализа, верными являются утверждения 1 и 3.

Ответ: 13