Номер 773, страница 121 - 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 773, страница 121.

Условие.

► 773. У зажимов аккумулятора не указано, какой из них положительный, а какой отрицательный. Каким образом можно определить полюсы аккумулятора, имея в распоряжении только компас и моток проволоки?

Решение.

Для определения полюсов аккумулятора, имея только компас и моток проволоки, следует воспользоваться явлением электромагнетизма. Когда по проводнику течет электрический ток, вокруг него создается магнитное поле, направление которого можно определить с помощью компаса и связать с направлением тока.

Алгоритм действий следующий:

1. Сначала из проволоки необходимо сделать катушку (соленоид), намотав несколько десятков витков на какой-либо неметаллический предмет (например, на палец или карандаш), а затем сняв его. Чем больше витков, тем сильнее будет магнитное поле и тем заметнее будет реакция компаса.

2. Положите компас на ровную горизонтальную поверхность вдали от металлических предметов и дайте стрелке успокоиться. Она установится в направлении силовых линий магнитного поля Земли (север-юг).

3. Кратковременно (на 1-2 секунды, чтобы избежать сильного нагрева провода и быстрой разрядки аккумулятора) подключите концы катушки к зажимам аккумулятора. В катушке потечет постоянный электрический ток, и она станет электромагнитом.

4. Не отключая ток, поднесите один из торцов катушки к компасу. Магнитная стрелка компаса отклонится, взаимодействуя с магнитным полем катушки.

5. Определите, какой полюс стрелки компаса (северный, обычно окрашен в синий или красный цвет) притянулся к торцу катушки. Противоположные магнитные полюса притягиваются. Следовательно, если к торцу катушки притянулся северный полюс стрелки, то этот торец катушки является ее южным полюсом (S). Противоположный торец катушки будет, соответственно, северным полюсом (N).

6. Зная расположение магнитных полюсов катушки, можно определить направление тока в ее витках с помощью правила правой руки. Правило гласит: если обхватить катушку ладонью правой руки так, чтобы отставленный большой палец указывал на ее северный полюс (N), то остальные четыре пальца, согнутые в кулак, покажут направление тока в витках.

7. Определив направление тока, можно установить полярность аккумулятора. По определению, во внешней цепи электрический ток течет от положительного полюса (+) источника к отрицательному (-). Таким образом, тот зажим аккумулятора, от которого ток направляется к катушке, является положительным, а тот, к которому ток возвращается от катушки, — отрицательным.

Ответ: Необходимо из проволоки сделать катушку, кратковременно подключить ее к зажимам аккумулятора и поднести к компасу. По тому, какой полюс стрелки компаса притянется к торцу катушки, определяют магнитные полюса катушки (северный и южный). Затем, используя правило правой руки, по расположению северного полюса катушки определяют направление тока в ее витках. Так как ток во внешней цепи течет от «плюса» к «минусу», можно однозначно определить положительный и отрицательный зажимы аккумулятора.