Номер 695, страница 106 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электромагнитное поле. Получение и передача переменного тока. Трансформатор - номер 695, страница 106.

Условие.

695. К проводу, по которому течёт переменный ток от осветительной сети, поднесли компас. Как расположится стрелка?

Решение.

Решение:

Электрический ток, протекающий по проводнику, создает вокруг себя магнитное поле. Направление этого поля зависит от направления тока и определяется по правилу правой руки (или правилу буравчика). Магнитная стрелка компаса, помещенная в это поле, стремится расположиться вдоль его силовых линий.

В осветительной сети течет переменный ток. Это означает, что его направление и величина периодически изменяются. Стандартная частота переменного тока в бытовых сетях составляет $f = 50 \text{ Гц}$. Следовательно, направление тока в проводе меняется на противоположное 100 раз в секунду.

Вместе с изменением направления тока будет меняться и направление создаваемого им магнитного поля. Магнитная стрелка компаса, обладая массой и, соответственно, инерцией, не способна совершать колебания с такой высокой частотой. Она не успевает реагировать на столь быстрые изменения магнитного поля.

В результате этого стрелка компаса не будет отклоняться в какую-либо определенную сторону. Она будет либо оставаться в своем обычном положении, ориентируясь по магнитному полю Земли, либо, если поле от провода достаточно сильное, будет испытывать небольшую дрожь или вибрацию на месте.

Ответ: Стрелка компаса не займет определенного положения, так как переменный ток создает быстро меняющееся магнитное поле, за которым инертная стрелка не успевает следовать. Она останется в положении, определяемом магнитным полем Земли, или будет слегка вибрировать.