Номер 5, страница 159 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 3. Электромагнитные явления. Параграф 34. Действие магнитного поля на проводник с током. Вопросы для самопроверки - номер 5, страница 159.

Условие.

5. Чему равна магнитная индукция?

Решение.

Магнитная индукция (или индукция магнитного поля), обозначаемая символом $ \vec{B} $, — это векторная физическая величина, которая является основной силовой характеристикой магнитного поля. Она количественно определяет, с какой силой магнитное поле действует на движущийся электрический заряд или проводник с током.

Как и любой вектор, магнитная индукция характеризуется направлением и величиной (модулем).

Направление вектора магнитной индукции $ \vec{B} $ в данной точке пространства по определению совпадает с направлением, в котором устанавливается северный полюс (N) свободной магнитной стрелки (компаса), помещенной в эту точку. Направление линий магнитной индукции, создаваемых проводником с током, можно определить с помощью правила правой руки (правила буравчика).

Величина (модуль) магнитной индукции $ B $ характеризует интенсивность магнитного поля. Ее можно определить через силу, действующую на движущийся заряд (силу Лоренца) или на проводник с током (силу Ампера).

Через силу Лоренца: сила $ F_L $, действующая на точечный заряд $ q $, движущийся со скоростью $ v $ в магнитном поле, определяется по формуле: $ F_L = |q|vB\sin\alpha $ где $ \alpha $ — угол между вектором скорости $ \vec{v} $ и вектором магнитной индукции $ \vec{B} $. Отсюда модуль магнитной индукции можно выразить как: $ B = \frac{F_L}{|q|v\sin\alpha} $

Через силу Ампера: сила $ F_A $, действующая на участок прямолинейного проводника длиной $ L $ с током $ I $, помещенного в однородное магнитное поле, равна: $ F_A = IBL\sin\alpha $ где $ \alpha $ — угол между направлением тока в проводнике и вектором магнитной индукции $ \vec{B} $. Из этой формулы модуль магнитной индукции равен отношению максимальной силы Ампера (когда $ \sin\alpha = 1 $) к произведению силы тока на длину проводника: $ B = \frac{F_{A, max}}{IL} $

Единицы измерения магнитной индукции в Международной системе единиц (СИ) — тесла (Тл). Один тесла (1 Тл) — это индукция такого однородного магнитного поля, в котором на каждый метр длины прямого проводника, расположенного перпендикулярно линиям индукции, при силе тока в нем 1 ампер действует сила 1 ньютон. Таким образом: $ 1 \text{ Тл} = 1 \frac{\text{Н}}{\text{А} \cdot \text{м}} $. В системе СГС также используется единица гаусс (Гс), причем $ 1 \text{ Тл} = 10^4 \text{ Гс} $.

Ответ: Магнитная индукция — это векторная физическая величина ($ \vec{B} $), которая является силовой характеристикой магнитного поля и определяет силу, с которой поле действует на движущиеся электрические заряды. Она измеряется в теслах (Тл).