Физика. 9 класс · Перышкин, Гутник · § 35

Упражнение 32 к § 35

§ 35. Направление тока и направление линий его магнитного поля · тема: Направление тока и направление линий его магнитного поля

Задача 1

Условие (кратко)

По рисунку проволочного прямоугольника с током (ток входит снизу по правому выводу, выходит по левому) начертить вокруг каждой из четырёх сторон по магнитной линии со стрелкой по правилу буравчика.

Решение

Ток входит по правому выводу и идёт вверх по правой стороне, затем справа налево по верхней стороне, вниз по левой и выходит по левому выводу. Значит, прямоугольник ток обходит против часовой стрелки.

Для каждой стороны ставим буравчик по току. У правой стороны (ток вверх) линия слева от провода, внутри прямоугольника, выходит к нам, а справа, снаружи, уходит от нас. Так же для верхней стороны (ток влево) и левой (ток вниз): со стороны внутренней части рамки линии выходят из плоскости рисунка к нам, с внешней стороны — уходят от нас.

Рисуем вокруг каждой стороны окружность (эллипс в перспективе), перпендикулярную проводу, и ставим стрелку так, чтобы внутри рамки она была направлена к нам (⊙), а снаружи — от нас (⊗).

Ответ
Внутри прямоугольника линии всех сторон направлены к нам (из рисунка), снаружи — от нас
Почему так

Направление магнитных линий вокруг каждой прямой стороны находится по правилу буравчика.

Подробнее — в теме «Направление тока и направление линий его магнитного поля».

Задача 2

Условие (кратко)

Катушка подключена к источнику тока; слева у неё северный полюс N, справа — южный S. Определить направление тока в катушке и полюсы источника.

Решение

Внутри катушки линии идут от S к N, то есть справа налево. По правилу правой руки большой палец направляем влево; тогда четыре пальца показывают ток в витках: если смотреть на катушку с левого торца (со стороны N), ток обходит её против часовой стрелки, а на передних, обращённых к нам частях витков идёт снизу вверх.

Полюсы источника находим, проследив провод от электродов по виткам: «плюс» — тот электрод, от которого ток, войдя в обмотку, пойдёт по передним виткам снизу вверх; второй электрод — «минус».

Ответ
Если смотреть со стороны полюса N, ток в витках идёт против часовой стрелки; «плюс» источника — электрод, от которого ток входит в обмотку в этом направлении
Почему так

Правило правой руки связывает направление тока в витках с полюсами катушки.

Подробнее — в теме «Направление тока и направление линий его магнитного поля».

Задача 3

Условие (кратко)

Даны торцы двух ветвей подковообразного электромагнита и стрелки тока в обмотке вокруг них. Определить полюсы электромагнита.

Решение

Вокруг левого сердечника ток, если смотреть на торцы, идёт по часовой стрелке (по левой стороне вверх, по верхней — вправо). По правилу правой руки большой палец направлен от нас: линии входят в этот торец — это южный полюс S.

Вокруг правого сердечника ток идёт против часовой стрелки (по нижней стороне вправо, по правой — вверх). Большой палец направлен к нам: линии выходят из торца — это северный полюс N.

Ответ
Левый конец — южный полюс S, правый — северный N
Почему так

Полюсы каждой ветви находятся по правилу правой руки, и у подковы они получаются разноимёнными.

Подробнее — в теме «Направление тока и направление линий его магнитного поля».

Задача 4

Условие (кратко)

Параллельные провода с токами одного направления притягиваются, а параллельные пучки электронов, летящих в одну сторону, отталкиваются. Какими силами — электрическими или магнитными — объясняется каждый случай?

Решение

Провода с током в целом электрически нейтральны: в металле заряд движущихся электронов скомпенсирован положительными ионами. Электрического взаимодействия между проводами практически нет, остаётся только магнитное — поэтому провода с сонаправленными токами притягиваются.

Пучок электронов заряжен отрицательно, и ничто его заряд не компенсирует. Одноимённые заряды отталкиваются электрическими силами. Магнитное притяжение между пучками тоже есть, но при обычных скоростях электронов оно намного слабее электрического отталкивания, поэтому пучки расходятся.

Ответ
У проводов — магнитное взаимодействие, у пучков электронов — электрическое
Почему так

Нейтральные провода с током взаимодействуют только магнитно, а заряженные пучки отталкиваются электрически, и эта сила преобладает.

Подробнее — в теме «Направление тока и направление линий его магнитного поля».

Похожие задачи для тренировки

Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Физика. 9 класс» (А. В. Перышкин, Е. М. Гутник; Дрофа, 2014).

Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.