Номер 4, страница 203 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 7. Электрический ток. Параграф 50. Действия электрического тока. Вопросы для самопроверки - номер 4, страница 203.

Условие.

4. Приведите примеры магнитного действия тока.

Решение.

Магнитное действие тока заключается в том, что вокруг любого проводника с электрическим током возникает магнитное поле. Это явление было открыто Г. Х. Эрстедом в 1820 году и лежит в основе работы множества устройств и технологий. Ниже приведены конкретные примеры, иллюстрирующие это действие.

Решение

• Электромагниты

  Это самый прямой и очевидный пример. Если по катушке с проволокой (соленоиду) пропустить электрический ток, то внутри и вокруг нее создается магнитное поле, аналогичное полю постоянного магнита. Силу этого поля можно легко регулировать, изменяя силу тока $\text{I}$ или число витков на единицу длины $\text{n}$. Магнитное поле внутри длинного соленоида описывается формулой $B = \mu_0 n I$, где $\mu_0$ — магнитная постоянная. Применение электромагнитов очень широко: грузоподъемные краны для перемещения металлолома, электрические звонки, электромагнитные реле, магнитные замки, медицинские аппараты МРТ.

• Электрические двигатели

  Работа любого электродвигателя основана на силе Ампера — силе, действующей на проводник с током, помещенный в магнитное поле. Эта сила заставляет вращаться рамку с током (ротор) внутри магнитного поля, создаваемого статором. Таким образом, электрическая энергия преобразуется в механическую энергию вращения. Формула для силы Ампера в векторном виде: $\vec{F}_A = I (\vec{L} \times \vec{B})$, где $\text{I}$ — сила тока, $\vec{L}$ — вектор длины проводника, направленный по току, и $\vec{B}$ — вектор магнитной индукции. Электродвигатели используются повсеместно: от бытовой техники (вентиляторы, стиральные машины) до промышленного оборудования и электромобилей.

• Взаимодействие проводников с током

  Два параллельных проводника, по которым течет ток, взаимодействуют друг с другом. Если токи направлены в одну сторону, проводники притягиваются; если в противоположные — отталкиваются. Это происходит потому, что магнитное поле, создаваемое одним проводником, действует с силой Ампера на другой. Этот фундаментальный эффект используется, в частности, для эталонного определения единицы силы тока — Ампера.

• Отклонение магнитной стрелки (Опыт Эрстеда)

  Исторически первый эксперимент, продемонстрировавший магнитное действие тока. Если рядом с магнитной стрелкой компаса расположить проводник и пропустить по нему ток, стрелка отклонится от своего обычного положения. Это доказывает, что электрический ток создает вокруг себя магнитное поле, которое и взаимодействует с полем постоянного магнита (стрелки). На этом принципе основана работа гальванометров — приборов для обнаружения и измерения малых токов.

• Динамики (громкоговорители)

  В динамическом громкоговорителе используется катушка с проводом (звуковая катушка), прикрепленная к диффузору и помещенная в поле сильного постоянного магнита. Когда по катушке проходит переменный электрический ток звуковой частоты, на нее начинает действовать переменная сила Ампера. Катушка колеблется в такт с током, заставляя вибрировать диффузор, который, в свою очередь, создает звуковые волны в воздухе.

Ответ:

Примерами магнитного действия тока являются работа электромагнитов (в реле, замках, подъемных кранах), электродвигателей, взаимодействие параллельных проводников с током, отклонение стрелки компаса вблизи проводника с током (опыт Эрстеда), а также работа громкоговорителей (динамиков).