Номер 1, страница 143 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 3. Электромагнитные явления. Параграф 30. Магнитное поле. Вопросы для самопроверки - номер 1, страница 143.

Условие.

1. Как можно доказать существование магнитного поля?

Решение.

Существование магнитного поля, которое является особой формой материи, можно доказать экспериментально, наблюдая его силовое действие на определённые физические объекты. Основные способы доказательства:

- С помощью магнитной стрелки или компаса. Магнитная стрелка сама по себе является маленьким постоянным магнитом. В отсутствие других полей она ориентируется вдоль магнитного поля Земли. Если в пространство, где находится стрелка, внести источник магнитного поля (например, другой магнит или проводник с током), стрелка изменит свою ориентацию, повернувшись под действием магнитных сил. Этот поворот наглядно демонстрирует наличие поля и его силовое воздействие.

- С помощью железных опилок. Если насыпать железные опилки на лист картона, под которым расположен магнит, опилки выстроятся вдоль определённых линий, называемых силовыми линиями магнитного поля. Каждая мелкая частица железа намагничивается в поле и ведёт себя как крошечная магнитная стрелка. Таким образом, картина из опилок визуализирует невидимое магнитное поле и доказывает его существование и структуру.

- Наблюдая действие на проводник с током (опыт Эрстеда). В 1820 году Ханс Кристиан Эрстед обнаружил, что электрический ток, текущий по проводнику, создаёт вокруг себя магнитное поле. Это было доказано тем, что расположенная рядом с проводником магнитная стрелка отклонялась при пропускании тока. Обратное явление также доказывает существование поля: если проводник с током поместить в магнитное поле, на него начнёт действовать сила (сила Ампера), которая может вызвать его движение.

- Наблюдая действие на движущиеся электрические заряды. Магнитное поле оказывает силовое воздействие на движущиеся заряженные частицы. Эта сила называется силой Лоренца. Её можно наблюдать, например, по искривлению траектории пучка электронов в вакуумной трубке под действием внешнего магнита. Величина силы Лоренца определяется формулой $F_Л = |q|vB\sin\alpha$, где $\text{q}$ — заряд частицы, $\text{v}$ — её скорость, $\text{B}$ — индукция магнитного поля. Существование этой силы является прямым доказательством существования поля.

- С помощью явления электромагнитной индукции. Если изменять магнитный поток, пронизывающий замкнутый проводящий контур (например, двигая магнит внутри катушки), в этом контуре возникает электрический ток. Это явление, открытое Майклом Фарадеем, показывает, что переменное магнитное поле порождает электрическое поле, которое и приводит в движение заряды в проводнике. Возникновение индукционного тока напрямую свидетельствует о наличии и изменении магнитного поля.

Ответ: Существование магнитного поля можно доказать по его действию на магнитную стрелку (компас), по ориентации железных опилок, по силовому воздействию на проводник с током (сила Ампера) и на движущиеся заряженные частицы (сила Лоренца), а также по возникновению электрического тока в замкнутом контуре при изменении пронизывающего его магнитного потока (явление электромагнитной индукции).