Задание, страница 213 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

Задание

Поясните принцип действия устройств, изображенных на рисунках 155–158.

Рис. 155. Магнитный сепаратор

Рис. 156. Поезд на магнитной подушке

Рис. 157. Электрический звонок

Рис. 158. Устройство электромагнитного реле

Рис. 155. Магнитный сепаратор

Принцип действия магнитного сепаратора основан на свойстве магнита притягивать к себе ферромагнитные материалы (вещества, которые сильно притягиваются магнитом, например, железо). Смесь веществ, содержащая как магнитные, так и немагнитные частицы, подается на вращающийся барабан (цилиндр), внутри которого находится сильный постоянный магнит. Немагнитные частицы под действием силы тяжести сразу падают в бункер для очищенного продукта. Ферромагнитные частицы притягиваются к поверхности барабана и удерживаются на ней магнитным полем. По мере вращения барабана они переносятся в другую зону, где действие магнита ослабевает или отсутствует. Там они отрываются от поверхности и падают в отдельный бункер для ферромагнитных частиц. Таким образом происходит разделение (сепарация) смеси.

Ответ: Принцип действия основан на притяжении ферромагнитных частиц к магниту, что позволяет отделить их от немагнитных частиц в потоке сыпучего материала.

Рис. 156. Поезд на магнитной подушке

Принцип действия поезда на магнитной подушке (маглев) заключается в использовании сил магнитного взаимодействия для левитации, направления и движения поезда.

1. Левитация (подъём): Мощные несущие электромагниты (3), установленные на поезде, взаимодействуют с магнитами или металлическим полотном на путевой структуре. Сила магнитного отталкивания (или притяжения в некоторых системах) поднимает поезд на небольшую высоту над путями, создавая "магнитную подушку". Это полностью устраняет трение качения, которое есть у обычных поездов.

2. Направление (стабилизация): Направляющие электромагниты (2) на поезде взаимодействуют с боковыми частями путевой структуры, удерживая поезд точно по центру пути и предотвращая его боковое смещение.

3. Движение: Движение поезда обеспечивает линейный электродвигатель. Его статор (1) расположен вдоль всего пути, а ротором являются электромагниты на самом поезде. Путем последовательного изменения полярности электромагнитов на статоре создается бегущее магнитное поле, которое тянет или толкает поезд вперед.

Ответ: Принцип действия основан на создании подъемной и направляющей силы за счет взаимодействия электромагнитов поезда и путевого полотна (левитация), а движение осуществляется за счет линейного электродвигателя, создающего бегущее магнитное поле.

Рис. 157. Электрический звонок

Принцип работы электрического звонка основан на явлении электромагнетизма и автоматическом прерывании электрической цепи. Когда нажимается кнопка звонка, электрическая цепь замыкается, и ток начинает течь через катушку электромагнита. Электромагнит создает магнитное поле и притягивает к себе гибкую металлическую пластину (якорь) с молоточком на конце. Молоточек ударяет по чаше звонка, создавая звук. В тот же момент, когда якорь притягивается к магниту, он отходит от регулировочного винта, который является контактом. Электрическая цепь размыкается. Ток в катушке прекращается, электромагнит перестает быть магнитом и отпускает якорь. Под действием упругости якорь возвращается в исходное положение и снова касается контакта. Цепь замыкается, и весь процесс повторяется снова. Эта быстрая циклическая работа (притяжение-размыкание-возврат-замыкание) создает характерный дребезжащий звук звонка.

Ответ: Принцип действия основан на циклическом притяжении молоточка электромагнитом и автоматическом размыкании цепи при его движении, что приводит к непрерывным колебаниям молоточка и возникновению звука.

Рис. 158. Устройство электромагнитного реле

Электромагнитное реле — это устройство, предназначенное для замыкания и размыкания электрической цепи с помощью электромагнита. Оно позволяет управлять мощной цепью (исполнительной) с помощью слабого сигнала в другой цепи (управляющей). Устройство состоит из электромагнита (1), подвижного якоря (2), группы контактов (3) и возвратной пружины (4).

Когда по обмотке электромагнита (1) управляющей цепи пропускается ток, сердечник намагничивается и притягивает к себе металлический якорь (2). Якорь, поворачиваясь, замыкает (или размыкает, в зависимости от конструкции) контакты (3) в исполнительной цепи. Через эти контакты может протекать значительно больший ток, чем в управляющей цепи. Когда ток в обмотке электромагнита прекращается, он теряет свои магнитные свойства. Возвратная пружина (4) оттягивает якорь в исходное положение, и контакты (3) размыкаются.

Ответ: Принцип действия основан на том, что при подаче тока на катушку электромагнита он притягивает якорь, который механически замыкает или размыкает контакты в другой, независимой электрической цепи.