ГДЗ · Фізика · 9 клас

Сторінки 87–89

Фізика, Бар’яхтар В. Г., Божинова Ф. Я., Довгий С. О., Кірюхін М. М., Кірюхіна О. О., за ред. Довгого С. О., 2026 · № 1–3 · 4 завдання

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

Сторінка 87

§ 12. Сила Ампера

Завдання 1

Сила, що діє на провідник зі струмом

На провідник зі струмом, розташований у магнітному полі, діє сила. Цю силу називають силою Ампера. Вона прямо пропорційна силі струму $I$ , довжині активної частини провідника $l$ та магнітній індукції поля $B$ . Значення сили обчислюють за формулою: $F_{A} = B I l sin α$ , де $α$ — кут між напрямком струму та лініями магнітної індукції.

Розв’язання

Запишіть назву сили, що діє на провідник зі струмом у магнітному полі.
Сформулюйте залежність сили від параметрів струму та магнітного поля.
Запишіть формулу розрахунку сили Ампера.

Відповідь:

На провідник діє сила Ампера, яка визначається за формулою $F_{A} = B I l sin α$ .

Сторінка 88

Завдання 1 (с. 88)

Дискусія про правило Флемінга

У класі Дарина стверджує, що напрямок сили Ампера визначають за правилом Флемінга (на рисунку показаний її варіант), а Олена наполягає на правилі лівої руки. Потрібно визначити, хто має рацію.

Розв’язання

Правило лівої руки є універсальним методом визначення напрямку сили Ампера в шкільній програмі України.
Правило Флемінга для двигуна (де великий палець — сила, інший — струм, третій — індукція) також дає правильний результат, але використовується переважно в техніці та фізиці вищих класів; у контексті шкільної програми воно еквівалентне правилу лівої руки.
Оскільки обидва правила описують одну й ту саму фізичну залежність, якщо правильно розставити пальці в обох випадках, вони дадуть однаковий результат. Однак у підручнику чітко вказано саме правило лівої руки як основний метод навчання.

Відповідь:

Обидві дівчатка мають рацію, оскільки правила Флемінга для двигуна та правило лівої руки дають однаковий результат при правильному розташуванні пальців. Однак у шкільній програмі України використовується саме правило лівої руки.

Завдання 2

Доведення притягування провідників

Потрібно довести, що два паралельні провідники, в яких течуть струми одного напрямку, притягуються.

Розв’язання

Перший провідник створює навколо себе магнітне поле, лінії якого утворюють кола (правило правої руки).
Другий провідник, що знаходиться в цьому полі, несе струм і на нього діє сила Ампера.
Якщо застосувати правило лівої руки для другого провідника (вектор B першого провідника та вектор I другого), великий палець покаже силу, спрямовану до першого провідника (притягування).

Відповідь:

Два паралельні провідники з струмом одного напрямку притягуються, оскільки сила Ампера, що діє на кожен із них від іншого, спрямована до нього.

Сторінка 89

Завдання 3

Оптимальне розташування провідника

Як слід розташувати провідник зі струмом, щоб сила Ампера була найбільшою? Коли магнітне поле не діє на провідник?

Розв’язання

Розгляньте випадок, коли провідник перпендикулярний до поля ( $F_{A} = B I l$ ).
Розгляньте випадок, коли провідник паралельний полю ( $F_{A} = 0$ ).

Відповідь:

Сила Ампера найбільша при перпендикулярному розташуванні провідника до ліній індукції. Поле не діє на провідник, якщо він розташований паралельно лініям магнітної індукції.