Номер 3, страница 209 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 7. Электрический ток. Параграф 52. Сила тока. Амперметр. Вопросы для самопроверки - номер 3, страница 209.

Условие.

3. Какое явление используется для установления эталона единицы силы тока?

Решение.

3. Для установления эталона единицы силы тока (Ампера) используется явление магнитного взаимодействия параллельных проводников с током.

Решение

В основе определения единицы силы тока лежит явление взаимодействия двух проводников, по которым протекают электрические токи. Это явление было открыто и изучено Андре-Мари Ампером. Он установил, что параллельные проводники с током взаимодействуют друг с другом с силой, которая зависит от величины токов, расстояния между проводниками и их длины.

Если токи в проводниках направлены в одну сторону, проводники притягиваются. Если токи направлены в противоположные стороны, они отталкиваются.

Сила взаимодействия, приходящаяся на единицу длины двух бесконечно длинных параллельных проводников в вакууме, выражается формулой (закон Ампера):

$$ {F \over l} = {\mu_0 \over 2\pi} \cdot {I_1 I_2 \over r} $$

где:
$\text{F}$ – сила взаимодействия между проводниками (сила Ампера);
$\text{l}$ – длина участка проводника;
$I_1$ и $I_2$ – силы тока в первом и втором проводниках соответственно;
$\text{r}$ – расстояние между проводниками;
$\mu_0$ – магнитная постоянная, $\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7} \text{ Н/А}^2$.

На основе этого закона было сформулировано определение ампера, которое действовало до 2019 года: 1 ампер есть сила такого постоянного тока, который, проходя по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, создавал бы между этими проводниками силу, равную $2 \cdot 10^{-7}$ ньютона на каждый метр длины.

Проверим это, подставив значения в формулу: $I_1 = I_2 = 1 \text{ А}$, $r = 1 \text{ м}$.

$$ {F \over l} = {4\pi \cdot 10^{-7} \text{ Н/А}^2 \over 2\pi} \cdot {1 \text{ А} \cdot 1 \text{ А} \over 1 \text{ м}} = 2 \cdot 10^{-7} \text{ Н/м} $$

Таким образом, именно явление магнитного взаимодействия токов позволило установить эталон для единицы их измерения.

Ответ: Явление магнитного взаимодействия двух параллельных проводников с током.