Номер 5, страница 160 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 3. Электромагнитные явления. Параграф 34. Действие магнитного поля на проводник с током. Задание 32 - номер 5, страница 160.

Условие.

5. При введении единицы силы тока используется опыт Ампера по взаимодействию проводников с током (рис. 141). Объясните причину такого поведения проводников с током.

Рис. 141

Решение.

Решение

Причиной взаимодействия проводников с током, показанного на рисунке, является то, что электрический ток в проводнике создает вокруг него магнитное поле. Это поле, в свою очередь, действует на другой проводник с током, и наоборот. Эта сила взаимодействия называется силой Ампера.

Направление магнитного поля, создаваемого прямым проводником с током, определяется по правилу правой руки (или правилу буравчика): если обхватить проводник правой рукой так, чтобы большой палец указывал направление тока, то согнутые пальцы покажут направление линий магнитной индукции $ \vec{B} $.

Направление силы Ампера $ \vec{F}_A $, действующей на проводник с током в магнитном поле, определяется по правилу левой руки: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции $ \vec{B} $ входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление тока $\text{I}$, то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы $ \vec{F}_A $.

Рассмотрим оба случая:

а) Токи в проводниках сонаправлены (текут в одну сторону).
Левый проводник создает вокруг себя магнитное поле. В месте, где находится правый проводник, линии этого поля направлены «за плоскость рисунка». Согласно правилу левой руки, на правый проводник (ток направлен вверх, поле — за рисунок) действует сила, направленная влево, к левому проводнику. Аналогично, правый проводник создает поле, которое в месте расположения левого проводника направлено «из-за плоскости рисунка». На левый проводник (ток вверх, поле — из-за рисунка) действует сила, направленная вправо, к правому проводнику. В результате проводники притягиваются друг к другу.

б) Токи в проводниках направлены в противоположные стороны.
Левый проводник (ток вверх) создает в месте расположения правого проводника магнитное поле, направленное «за плоскость рисунка». На правый проводник, в котором ток течет вниз, по правилу левой руки (ток вниз, поле — за рисунок) действует сила, направленная вправо, т.е. от левого проводника. Правый проводник (ток вниз) в свою очередь создает в месте расположения левого проводника магнитное поле, также направленное «за плоскость рисунка». На левый проводник (ток вверх, поле — за рисунок) действует сила, направленная влево, т.е. от правого проводника. В результате проводники отталкиваются друг от друга.

Этот опыт демонстрирует фундаментальное свойство электрических токов — их магнитное взаимодействие, которое и лежит в основе современного определения единицы силы тока — ампера.

Ответ:

Причина такого поведения проводников заключается в их магнитном взаимодействии. Каждый проводник с током создает вокруг себя магнитное поле, которое действует с силой (силой Ампера) на другой проводник. Направление этой силы зависит от взаимного направления токов. Если токи в параллельных проводниках направлены в одну сторону, проводники притягиваются. Если токи направлены в противоположные стороны, проводники отталкиваются.