Что называют постоянным магнитом?
Постоянный магнит — это объект, который сохраняет свои магнитные свойства длительное время без внешнего воздействия. Он создаёт вокруг себя магнитное поле благодаря упорядоченному расположению магнитных моментов атомов и молекул внутри материала. Примеры постоянных магнитов — ферриты и сплавы на основе железа, никеля или кобальта.
Что вам известно о магнитном поле?
Магнитное поле — это особая форма материи, существующая вокруг движущихся электрических зарядов или магнитных объектов (например, вокруг постоянных магнитов). Оно проявляется через силу, действующую на другие заряды или магниты, помещённые в это поле. Магнитное поле описывается линиями магнитной индукции, которые показывают направление и характер взаимодействий. Основными источниками магнитного поля являются:
Движущиеся электрические заряды (ток в проводнике). Магнитные моменты атомов. Постоянные магниты.
1. Опишите опыт Эрстеда. В чём, по вашему мнению, заключается роль этого опыта с точки зрения научного познания?
Опыт Эрстеда заключается в наблюдении за поведением магнитной стрелки, расположенной рядом с проводником, по которому пропускается электрический ток. При прохождении тока стрелка отклоняется, что указывает на наличие магнитного поля вокруг проводника. Этот опыт продемонстрировал связь между электрическими и магнитными явлениями, положив начало изучению электромагнетизма, что стало важным этапом в научном познании природы.
2. Какое поле существует вокруг неподвижного заряда; вокруг дви-жущегося заряда?
Вокруг неподвижного заряда существует электрическое поле. Вокруг движущегося заряда, помимо электрического, появляется также магнитное поле.
3. Какие опыты могут подтвердить существование магнитного поля вокруг проводника с током?
Для подтверждения можно использовать магнитную стрелку, помещённую рядом с проводником. При прохождении тока стрелка отклоняется, что подтверждает наличие магнитного поля. Также можно применить железные опилки: при прохождении тока через проводник они выстраиваются вдоль линий магнитной индукции.
4. Как на опыте показать, что направление линий магнитной индукции связано с направлением тока в проводнике?
Опыт с магнитной стрелкой или железными опилками позволяет показать связь. При изменении направления тока в проводнике магнитная стрелка меняет своё отклонение, а железные опилки перестраиваются в обратном направлении.
5. Сформулируйте правило буравчика.
Если буравчик вращать в направлении, совпадающем с направлением тока в проводнике, то поступательное движение рукоятки буравчика укажет направление линий магнитной индукции вокруг проводника.
6. Как показать, что магнитное поле катушки с током подобно маг-нитному полю полосового магнита?
Можно использовать железные опилки или магнитную стрелку. Если вокруг катушки с током высыпать опилки, они выстроятся в линии, аналогичные линиям магнитного поля полосового магнита. Магнитная стрелка покажет наличие северного и южного полюсов у катушки.
7. Что следует сделать, чтобы изменить магнитные полюсы катушки с током на противоположные?
Для этого нужно изменить направление тока в катушке, то есть поменять местами её клеммы, подключённые к источнику тока.
8. В чём состоит гипотеза Ампера?
Ампер предположил, что магнетизм веществ объясняется замкнутыми электрическими токами на молекулярном уровне. Эти токи создают магнитные поля, которые складываются, формируя общее магнитное поле вещества.
1. Как можно узнать, замкнута ли цепь, содержащая проводник, не пользуясь амперметром?
Для этого можно использовать магнитную стрелку. Если цепь замкнута и через проводник течёт ток, магнитная стрелка начнёт отклоняться под действием магнитного поля, создаваемого проводником.
2. Каким полюсом повернётся к вам магнитная стрелка, если ток в проводнике направлен от А к В (рис. 129)?
Для определения направления отклонения стрелки применяется правило правой руки. Если большой палец направить вдоль тока (от A к B), то направление закручивания остальных пальцев покажет направление магнитных линий. Если смотреть сверху, то стрелка повернётся к северному полюсу проводника, создавая магнитное поле.
1. Определите полюсы магнитного поля катушки, включённой в цепь, как показано на рисунке 130.
Полюсы определяются по направлению обмотки провода и току. Используя правило правой руки, если пальцы обхватывают обмотку в направлении тока, то большой палец укажет на северный полюс.
На рисунке 130 северный полюс находится справа, а южный — слева.
2. При замыкании электрической цепи северный полюс магнитной стрелки повернулся, как показано на рисунке 131. Определите, какие знаки (« + » или «-») должны стоять возле каждой клеммы источника тока (стрелкой показана навивка провода катушки).
На рисунке 131 при замыкании цепи северный полюс стрелки поворачивается. Согласно правилу правой руки, ток должен идти от положительной клеммы через катушку. Следовательно, верхняя клемма — положительная (+), а нижняя — отрицательная (-).
3. Придумайте и выполните опыт, который показал бы, что вокруг покоящихся электрических зарядов не существует магнитного поля.
Для этого можно взять электростатически заряженное тело, например, натёртую эбонитовую палочку, и поднести к магнитной стрелке. Если заряд покоится, магнитная стрелка не будет реагировать, так как магнитное поле возникает только при движении заряда (то есть при электрическом токе).