Номер 4, страница 158 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

4. Какие опыты доказывают, что вокруг проводника с током существует силовое поле?

4. Существование силового (магнитного) поля вокруг проводника с током доказывается рядом классических опытов, демонстрирующих его силовое действие на другие объекты.

Опыт Эрстеда (1820 г.)

Это исторически первый и самый знаменитый опыт, установивший связь между электричеством и магнетизмом.

• Суть опыта: Над или под магнитной стрелкой (компасом) располагается прямой проводник. В исходном состоянии, когда ток в проводнике отсутствует, стрелка указывает на северный магнитный полюс Земли.

• Наблюдение: При пропускании по проводнику электрического тока магнитная стрелка отклоняется от своего первоначального положения и стремится расположиться перпендикулярно проводнику.

• Вывод: Магнитная стрелка может изменить свое положение только под действием магнитной силы. Поскольку единственным новым фактором было появление тока в проводнике, это доказывает, что электрический ток создает вокруг себя поле, которое оказывает силовое действие на магнитную стрелку. Это поле и назвали магнитным полем. Если изменить направление тока, стрелка отклонится в противоположную сторону, что указывает на направленный характер этого силового поля.

Опыт с железными опилками

Этот опыт позволяет наглядно визуализировать силовое поле.

• Суть опыта: Прямой проводник пропускают через лист картона. На картон насыпают тонкий слой железных опилок. Затем по проводнику пропускают сильный ток.

• Наблюдение: При легком встряхивании картона железные опилки выстраиваются в виде концентрических окружностей, центром которых является проводник. Каждая опилка, будучи маленьким магнитом, ориентируется вдоль линий действия сил.

• Вывод: Картина, образованная опилками, показывает форму силовых линий магнитного поля. Тот факт, что опилки выстраиваются в упорядоченный узор, свидетельствует о существовании вокруг проводника с током силового поля, которое действует на каждую опилку, заставляя ее занять определенное положение.

Опыт Ампера (взаимодействие токов)

Этот опыт демонстрирует силовое взаимодействие между двумя проводниками с током.

• Суть опыта: Два гибких параллельных проводника располагают близко друг к другу и подключают к источникам тока.

• Наблюдение: Если токи в проводниках текут в одном направлении, проводники притягиваются друг к другу. Если токи текут в противоположных направлениях, проводники отталкиваются.

• Вывод: Магнитное поле, созданное первым проводником, действует с силой (силой Ампера) на второй проводник с током, и наоборот. Наличие этой механической силы притяжения или отталкивания является прямым и неоспоримым доказательством того, что вокруг каждого проводника с током существует силовое поле, способное воздействовать на другие токи.

Ответ: Существование силового поля вокруг проводника с током доказывают опыты, демонстрирующие его силовое действие: опыт Эрстеда (отклонение магнитной стрелки), опыт с железными опилками (визуализация силовых линий) и опыт Ампера (притяжение или отталкивание параллельных проводников с током).