Задачи: Направление тока и направление линий его магнитного поля
Все задачи по теме — от базовых к сложным, с подсказками и решениями. Объяснение темы — на странице темы.
База
БазаЗадача 1
Длинный вертикальный провод проходит сквозь горизонтальный стол, ток в нём течёт сверху вниз. Как направлены магнитные линии вокруг провода, если смотреть на стол сверху?
Подсказка
Буравчик, который ввинчивается вниз, при взгляде сверху вращают в привычную сторону — как закручивают шуруп.
Решение
Поступательное движение буравчика — вниз, от наблюдателя. Такой буравчик при взгляде сверху вращается по часовой стрелке, значит, и магнитные линии направлены по часовой стрелке.
Ответ
По часовой стрелке
БазаЗадача 2
Ток в прямом проводе поменяли на противоположный. Что произойдёт с магнитными стрелками, стоящими вокруг провода?
Решение
Направление магнитных линий зависит от направления тока. При смене тока линии меняют направление на противоположное, поэтому каждая стрелка развернётся на 180°.
Ответ
Каждая стрелка повернётся на 180°
Средний
СреднийЗадача 3
Катушку положили горизонтально. Если смотреть на её правый торец, ток в витках идёт по часовой стрелке. Где у катушки северный полюс?
Подсказка
Обхватите катушку правой рукой так, чтобы четыре пальца шли по току.
Решение
Если с правого торца ток виден идущим по часовой стрелке, то слева — против часовой. Обхватываем катушку правой рукой по току — большой палец показывает влево. Внутри катушки линии идут влево и выходят из левого торца, значит, там северный полюс.
Ответ
Северный полюс — на левом торце
СреднийЗадача 4
Над магнитной стрелкой, которая показывает на север, натянули провод вдоль стрелки — с юга на север. По проводу пустили ток с юга на север. Куда отклонится северный конец стрелки?
Подсказка
Найдите по правилу буравчика направление линий под проводом.
Решение
Ток идёт на север. Буравчик, ввинчиваемый на север, вращается так, что под проводом линии направлены на запад (сверху — на восток). Стрелка лежит под проводом, её северный конец повернётся на запад.
Ответ
На запад
Сложный
СложныйЗадача 5
У электромагнита с двумя катушками на подковообразном сердечнике на обоих концах, обращённых к нам, получились одинаковые полюса N. Что сделали неправильно и как это исправить?
Решение
У подковы концы должны быть разноимёнными — тогда линии идут по сердечнику от одного конца к другому. Одинаковые полюса значат, что ток в одной из катушек обходит сердечник «не в ту сторону» по сравнению с нужным. Достаточно поменять местами концы проводов у одной катушки (или перемотать её в другую сторону).
Ответ
В одной катушке ток идёт не в ту сторону — её концы нужно поменять местами
СложныйЗадача 6
Два одинаковых круглых витка висят на одной оси друг напротив друга. Токи в них текут в одну сторону, если смотреть вдоль оси. Притягиваются витки или отталкиваются?
Подсказка
Каждый виток — это маленький магнит. Определите его полюса правилом правой руки.
Решение
По правилу правой руки у обоих витков большой палец показывает в одну сторону вдоль оси. Значит, у каждого витка северный полюс с одной и той же стороны, и витки обращены друг к другу разноимёнными полюсами (N одного к S другого). Разноимённые полюса притягиваются.