Задача 1. Магнитные линии
На каком из рисунков правильно изображены полюсы магнитов (см. рис. 1)?
Рис. 1. Полюсы магнитов
Чтобы правильно ответить на вопрос, нужно вспомнить, что такое магнитные линии. Магнитными линиями для постоянного магнита называются линии, которые начинаются на северном магнитном полюсе и заканчиваются на южном, вне самого магнита. Внутри магнита эти линии замыкаются, но уже направлены от южного полюса к северному магнитному полюсу.
На первом рисунке линии направлены наоборот: от южного полюса к северному, следовательно, здесь полюсы магнитов изображены неправильно. На втором рисунке то же самое: линии направлены от южного полюса к северному, вне магнита. Поэтому в данном случае тоже изображение полюсов неправильное. На третьем рисунке линии направлены от северного магнитного полюса к южному, значит, этот ответ и будет правильным. Четвертый ответ здесь представлен для того, чтобы нас смутить. Здесь, по всей вероятности, имелись в виду два каких-то одинаковых полюса.
Можно отметить, что правильным ответом в данном случае будет вариант 3, где вне магнита магнитные линии направлены от северного магнитного полюса к южному.
Попробуйте самостоятельно ответить на такой вопрос: в какой из этих точек действие магнита самое сильное, а в каких – самое маленькое (см. рис. 2)?
Рис. 2. Магнит и точки
Решить эту задачу можно, вспомнив, как распределяются магнитные линии в пространстве возле постоянного магнита.
Вторая задача связана с магнитным полем, с электромагнитными явлениями и с катушкой, по которой протекает электрический ток.
Задача 2. Электромагнит
Как можно усилить магнитное поле катушки с током?
А. Увеличить силу тока в катушке.
Б. Увеличить число витков катушки.
В. Внести внутрь катушки железный сердечник.
Г. Все варианты ответа верны.
Мы знаем, что катушка, внутрь которой помещен сердечник, называется электромагнитом. Таким образом, А, Б, и В – это правильные ответы. Значит, правильный ответ – вариант Г.
Электроизмерительные инструменты
Существуют электроизмерительные приборы – амперметры, вольтметры – для того чтобы регистрировать наличие и определять значение физических величин силы тока и напряжения. Есть и другие электроизмерительные приборы, которые дают возможность определить другие величины. Например, сопротивление. Такой прибор называется омметр. В основе электроизмерительных приборов лежит электромагнитное явление – взаимодействие электрического тока, протекающего по рамке (по катушке) и магнитного поля постоянного магнита. Давайте посмотрим на рисунке, как все работает (см. рис. 3).
Рис. 3. Схема устройства электроизмерительных приборов
Между полюсами постоянного магнита или электромагнита располагается легкая катушка К, внутри которой находится неподвижный железный сердечник. Катушка расположена горизонтально. Ток в нее поступает по металлическим пружинкам П. При отсутствии тока пружинки удерживают катушку в горизонтальном положении, а прикрепленную к ней стрелку – на нулевом делении шкалы.
Устройство амперметра
Устройство амперметра
Посмотрим, как это работает на приборе, который называется амперметром (см. рис. 4).
Рис. 4. Амперметр
Основная часть амперметра – рамка. Она находится на железном сердечнике, где укреплена стрелка, которая будет показывать результаты измерения. Обратим внимание на то, что в этом приборе используется не постоянный магнит, а электромагнит. В данном случае маленький электромагнит (рамка с сердечником) будет вращаться в поле большого электромагнита, создающего внешнее магнитное поле.
Домашнее задание
- Предложите способ определения полюсов намагниченного стального стержня.
- Почему магнитное действие катушки, по которой идет ток, усиливается, когда в нее вводят железный сердечник?
- Почему корпус компаса делают из меди, алюминия, пластмассы, но не из железа?
Список литературы
- Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. /Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. Физика 8. – М.: Мнемозина.
- Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
- Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
