Номер 5, страница 182 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

5. Опишите опыт, позволяющий показать, что направление магнитных линий связано с направлением тока в проводнике.

5. Чтобы экспериментально показать, что направление магнитных линий связано с направлением тока в проводнике, можно провести следующий опыт, известный как опыт Эрстеда.

Необходимое оборудование: источник постоянного тока (например, аккумулятор), прямой проводник, реостат для регулировки силы тока, ключ (выключатель), несколько небольших магнитных стрелок (компасов).

Ход опыта:

1. Расположим прямой проводник вертикально, пропустив его через лист картона. На картон вокруг проводника разместим несколько магнитных стрелок.

2. При разомкнутом ключе ток в проводнике отсутствует. Магнитные стрелки ориентируются в одном направлении — вдоль магнитных линий Земли, указывая на северный магнитный полюс.

3. Замкнем ключ. По проводнику потечет электрический ток, например, в направлении снизу вверх. Мы увидим, что все магнитные стрелки, расположенные вокруг проводника, повернутся и расположатся по касательным к концентрическим окружностям с центром в точке прохождения проводника. Северные полюсы стрелок укажут направление магнитных линий. В данном случае, если смотреть сверху, они будут направлены против часовой стрелки.

4. Изменим направление тока в проводнике на противоположное (сверху вниз), поменяв полярность подключения к источнику тока. Мы заметим, что все магнитные стрелки повернутся на 180 градусов. Теперь их северные полюсы будут указывать в противоположном направлении, то есть по часовой стрелке, если смотреть сверху.

Вывод: Этот опыт наглядно демонстрирует, что вокруг проводника с током существует магнитное поле, и его направление (направление магнитных линий) напрямую зависит от направления электрического тока в проводнике. Эту связь описывает правило правой руки (правило буравчика).

Ответ: Направление магнитных линий вокруг проводника с током можно определить с помощью магнитных стрелок; при изменении направления тока на противоположное, стрелки разворачиваются на 180°, что доказывает прямую связь между направлением тока и направлением магнитных линий.

6. Получить наглядное представление о картине магнитных линий (т.е. о форме и расположении магнитных линий в пространстве) можно несколькими способами. Наиболее распространенный и наглядный метод — использование мелких железных опилок.

Метод с железными опилками:

1. Источник магнитного поля (например, полосовой магнит, подковообразный магнит или катушка с током) накрывается листом картона или стекла.

2. На лист равномерно насыпаются тонким слоем мелкие железные опилки.

3. При легком постукивании по листу каждая частичка железа намагничивается и ведет себя как маленькая магнитная стрелка. Они поворачиваются и выстраиваются вдоль магнитных линий, образуя цепочки.

В результате на листе картона образуется видимый узор, который называют спектром магнитного поля. Этот узор повторяет форму магнитных линий. Например, для полосового магнита опилки образуют замкнутые кривые, выходящие из северного полюса и входящие в южный. Для прямого проводника с током опилки образуют концентрические окружности.

Метод с магнитной стрелкой:

Также картину поля можно исследовать, перемещая в нем маленькую магнитную стрелку (компас) и отмечая ее направление в разных точках. Соединив эти направления плавной линией, можно построить одну магнитную линию. Повторив процедуру для разных начальных точек, можно получить представление обо всей картине поля.

Ответ: Наглядное представление о картине магнитных линий можно получить с помощью железных опилок, которые, будучи рассыпанными на листе картона над источником поля, выстраиваются вдоль этих линий и делают их видимыми.