Магнитное поле: постоянные магниты, поле тока, электромагниты

1. 1. (А) Вокруг проводника с током существует магнитное поле — 2. Электрическое поле создают заряды, а не их движение.
2. 2. (Б) Магнитное поле обнаруживают магнитной стрелкой — 3; заряженная пылинка реагировала бы на электрическое поле.
3. 3. (В) Линии магнитного поля прямого тока — концентрические окружности в плоскости, перпендикулярной проводнику — 5.
4. 4. (Г) Магнитное поле тока существует только пока идёт ток: выключили — поле исчезнет, 7. В этом отличие электромагнита от постоянного магнита.

Ответ: 2357

1. 1. Резистор включён последовательно, общее сопротивление выросло, значит, по закону Ома сила тока уменьшится — цифра 2.
2. 2. Магнитное поле электромагнита тем сильнее, чем больше ток в обмотке и чем больше витков. Ток упал — поле ослабло, и число удерживаемых скрепок уменьшится, цифра 2.
3. 3. Ответ 22. Это же свойство используют наоборот: чтобы усилить электромагнит, увеличивают ток, число витков или вставляют железный сердечник.

Ответ: 22

1. 1. 1) Плюс: источник магнитного поля — движущийся заряд, то есть ток. Поэтому вокруг проводника с током поле есть, а вокруг неподвижного заряда — только электрическое.
2. 2. 3) Плюс: одноимённые полюсы (N и N, S и S) отталкиваются, разноимённые притягиваются.
3. 3. 2) Минус: на неподвижный заряд магнитное поле не действует — только на движущийся.
4. 4. 4) Минус: разрезав магнит, получаешь два магнита с двумя полюсами каждый; отдельного полюса в природе нет.
5. 5. 5) Минус: линии магнитного поля замкнуты, у них нет ни начала, ни конца — этим они отличаются от линий электрического поля. Верны 1 и 3.

Ответ: 13

1. 1. Что дано текстом: мягкое железо теряет намагниченность быстро, сталь — сохраняет её надолго.
2. 2. Физическая причина: подъёмному крану нужно не только взять груз, но и отпустить его. Магнитное поле должно исчезать сразу после выключения тока.
3. 3. Следствие: сердечник из мягкого железа после выключения тока почти мгновенно размагничивается, и груз освобождается. Стальной сердечник остался бы постоянным магнитом, груз прилип бы к нему и не отцепился.
4. 4. Проверка обратным случаем: там, где намагниченность нужно сохранить (стрелка компаса, динамик, магнит на холодильник), берут именно сталь. Значит, объяснение работает в обе стороны.

Ответ: Мягкое железо размагничивается сразу после выключения тока, и кран может отпустить груз

1. 1. Наблюдение: стрелка поворачивается сама, без прикосновения, и всегда в одну сторону.
2. 2. Физическая причина: Земля — огромный магнит, вокруг неё существует магнитное поле. Поле действует на магнитную стрелку, создавая вращающий момент, который поворачивает её вдоль линий поля.
3. 3. Следствие: стрелка останавливается, когда её северный полюс смотрит на южный магнитный полюс Земли (он находится рядом с географическим севером — разноимённые полюсы притягиваются). Поэтому конец, называемый северным, указывает на север.
4. 4. Проверка: вблизи мощного магнита или провода с большим током компас «сходит с ума» — местное поле оказывается сильнее земного. Это подтверждает, что дело именно в магнитном поле, а не в свойстве стрелки.

Ответ: На стрелку действует магнитное поле Земли, поворачивая её вдоль линий поля

1. 1. Что берут: катушку с железным сердечником, источник, амперметр, реостат, ключ, горсть одинаковых скрепок.
2. 2. Что делают: собирают цепь последовательно, реостатом задают ток, замыкают ключ и подносят сердечник к горке скрепок; считают, сколько скрепок поднялось. Опыт повторяют при трёх значениях тока и каждый раз считают скрепки заново.
3. 3. Что наблюдают: I₁ = (0,20 ± 0,02) А — 3 скрепки; I₂ = (0,40 ± 0,02) А — 7 скрепок; I₃ = (0,60 ± 0,02) А — 11 скрепок.
4. 4. Как записывают результат: ток — с погрешностью в цену деления амперметра, число скрепок — целым числом, но с оговоркой: результат зависит от того, как скрепки лежат, поэтому каждое измерение повторяют трижды и берут наибольшее значение.
5. 5. Вывод: при увеличении силы тока в три раза (с 0,20 до 0,60 А) число удерживаемых скрепок выросло почти в четыре раза (с 3 до 11). Значит, подъёмная сила электромагнита растёт с силой тока. Опыт с вынутым сердечником даёт 0–1 скрепку — это показывает, что железный сердечник усиливает поле в разы.

Ответ: Ток 0,20 А — 3 скрепки, 0,60 А — 11 скрепок: сила электромагнита растёт с током