Номер 2, страница 188 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Вопросы после параграфа. § 51. Магнитное поле. Глава 3. Электромагнитные явления - номер 2, страница 188.

2. Какие физические объекты создают магнитное поле?

1. В чём состоит опыт Эрстеда?

Опыт Эрстеда, проведённый датским физиком Хансом Кристианом Эрстедом в 1820 году, является фундаментальным экспериментом, который впервые наглядно продемонстрировал связь между электричеством и магнетизмом.

Суть опыта заключается в следующем:

• Над магнитной стрелкой компаса (или под ней) располагался проводник, подключенный к источнику тока. Когда ток в цепи отсутствовал, стрелка, как и положено, указывала направление на северный магнитный полюс Земли.
• При замыкании цепи, то есть при пропускании электрического тока через проводник, магнитная стрелка немедленно отклонялась от своего первоначального положения и стремилась расположиться перпендикулярно проводнику.
• Если изменить направление тока в проводнике на противоположное, то магнитная стрелка также разворачивалась на 180°, снова ориентируясь перпендикулярно проводу. При размыкании цепи стрелка возвращалась в исходное положение.

Этот опыт неопровержимо доказал, что вокруг проводника с электрическим током существует магнитное поле, которое и оказывает силовое воздействие на магнитную стрелку. Это открытие положило начало новой области физики — электромагнетизму.

Ответ: Опыт Эрстеда заключается в демонстрации того, что электрический ток, протекающий по проводнику, создает вокруг себя магнитное поле, которое обнаруживается по его силовому действию на магнитную стрелку.

2. Какие физические объекты создают магнитное поле?

Магнитное поле, являющееся одной из форм материи, создается следующими объектами и явлениями:

• Движущиеся электрические заряды. Это фундаментальный источник магнитного поля. Любой отдельный движущийся заряд (например, электрон) создает вокруг себя магнитное поле. Упорядоченное движение множества зарядов образует электрический ток, поэтому любой проводник с током является источником магнитного поля.
• Постоянные магниты. Магнитные свойства постоянных магнитов (ферромагнетиков) объясняются на микроуровне. Они обусловлены собственными (спиновыми) и орбитальными магнитными моментами электронов в атомах вещества. В ферромагнетиках эти микроскопические магнитные моменты сонаправлены в больших областях (доменах), что создает сильное результирующее магнитное поле.
• Переменные электрические поля. Согласно теории электромагнетизма, сформулированной Джеймсом Максвеллом, изменяющееся во времени электрическое поле также является источником магнитного поля. Этот принцип лежит в основе существования электромагнитных волн.

Ответ: Магнитное поле создается движущимися электрическими зарядами (то есть электрическим током), постоянными магнитами и переменными электрическими полями.

3. На какие физические объекты действует магнитное поле?

Магнитное поле оказывает силовое воздействие на определенные физические объекты. К ним относятся:

• Движущиеся электрические заряды. На электрический заряд $q$, который движется со скоростью $\vec{v}$ в магнитном поле с индукцией $\vec{B}$, действует сила Лоренца. Она перпендикулярна как вектору скорости, так и вектору магнитной индукции, и ее векторное выражение: $\vec{F} = q[\vec{v} \times \vec{B}]$.
• Проводники с током. Поскольку электрический ток — это направленное движение зарядов, на проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует сила (сила Ампера), которая является результатом действия силы Лоренца на каждый отдельный носитель заряда в проводнике.
• Постоянные магниты и намагниченные тела. Магнитное поле действует на другие магниты и тела, обладающие магнитными свойствами (ферро-, пара- и диамагнетики), вызывая их притяжение, отталкивание или ориентацию вдоль силовых линий поля.
• Частицы и тела, обладающие магнитным моментом. Магнитное поле действует на любые объекты, имеющие собственный магнитный момент, даже если они электрически нейтральны. К таким объектам относятся, например, атомы, а также элементарные частицы, такие как электроны, протоны и нейтроны, обладающие спиновым магнитным моментом.

Ответ: Магнитное поле действует на движущиеся электрические заряды, проводники с током, постоянные магниты, а также на любые другие частицы или тела, которые обладают собственным магнитным моментом.