ГДЗ · Фізика · 9 клас

Сторінка 124

Фізика, Бар’яхтар В. Г., Божинова Ф. Я., Довгий С. О., Кірюхін М. М., Кірюхіна О. О., за ред. Довгого С. О., 2026 · № 11–13 · 3 завдання

Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».

§ 16. Явище електромагнітної індукції. Промислові джерела електричної енергії

Завдання 11

Визначення полюсів котушки та джерела струму

Магнітна стрілка встановилася в магнітному полі котушки зі струмом (рис. 5). Потрібно визначити полюси котушки, напрямок струму в ній і полюси джерела струму. На рисунку видно, що північний полюс стрілки ( $N$ ) спрямований у бік правого кінця котушки, а південний ( $S$ ) — у бік лівого.

Розв’язання

Оскільки північний полюс стрілки ( $N$ ) спрямований у бік правого кінця котушки, цей кінець є північним полюсом котушки ( $N_{2}$ ), а лівий — південним ( $S_{1}$ ).
Застосовуючи правило свердлика (праву руку) до правого кінця котушки: щоб лінії індукції виходили з нього (назовні), пальці мають загибатися проти годинникової стрілки при подоланні котушки. Отже, струм у верхній частині обмотки йде від нас до неї ( $\otimes$ ).
Для лівого кінця (південний полюс), де лінії входять всередину, пальці мають загибатися за годинниковою стрілкою. Отже, струм у верхній частині обмотки йде від неї до нас ( $⊙$ ).
Струм виходить з позитивного полюса джерела. Оскільки струм у верхній частині котушки тече зліва направо (від початку до кінця), то ліва сторона джерела — це «плюс», а права — «мінус».

Відповідь:

Правий кінець котушки — північний полюс ( $N$ ), лівий — південний ( $S$ ). Струм у верхній частині обмотки тече зліва направо. Позитивний полюс джерела струму розташований зліва, негативний — справа.

Завдання 12

Визначення полюсів магніту за відхиленням провідника

Провідник зі струмом відхиляється в магнітному полі підковоподібного магніту (рис. 6). Потрібно визначити полюси магніту. На рисунку показано, що провідник з струмом $I$ відхиляється вгору.

Розв’язання

За умовою та схемою провідник відхиляється вгору, отже, вектор сили Ампера $F$ спрямований вгору.
Струм у провіднику тече від нас до неї (позначено хрестиком $I$ ), тобто напрямок струму спрямований вниз (перпендикулярно площині малюнка).
Застосовуємо правило лівої руки: великий палець показує на напрямок струму (вниз), вказівний — на силу (вгору). Долоня при цьому спрямована від нас до неї, що відповідає напрямку від північного полюса магніту до південного.
Оскільки провідник знаходиться між полюсами підковоподібного магніту, а лінії індукції йдуть зверху вниз (або навпаки), то верхній полюс магніту має бути північним ( $N$ ), а нижній — південним ( $S$ ).

Відповідь:

Верхній полюс підковоподібного магніту — північний ( $N$ ), нижній — південний ( $S$ ).

Завдання 13

Розрахунок сили тиснення стрижня на рейки

Сталевий стрижень завдовжки $l = 40 см = 0, 4 м$ і масою $50 г$ лежить перпендикулярно до горизонтальних рейок. Уздовж рейок напрямлене однорідне магнітне поле з індукцією $B = 0, 25 Тл$ . У стрижні пропускають струм силою $I = 2 А$ . Потрібно знайти силу тиснення стрижня на рейки.

Розв’язання

Переводимо довжину стрижня в систему СІ: $l = 40 см = 0, 4 м$ .
Записуємо формулу сили Ампера для перпендикулярного положення ( $sin 9 0^{\circ} = 1$ ): $F_{A} = B \cdot I \cdot l$ .
Підставляємо числові значення: $F_{A} = 0, 25 Тл \cdot 2 А \cdot 0, 4 м$ .
Виконуємо обчислення: $0, 25 \cdot 2 = 0, 5$ ; $0, 5 \cdot 0, 4 = 0, 2 Н$ . Сила тиснення дорівнює силі Ампера.

Відповідь:

Стрижень тисне на рейки силою $0, 2 Н$ .