740893 — Опыт Эрстеда. Магнитное поле прямого проводника с током. Линии магнитной индукции: ответ и решение

Выберите правильный ответ.

Упругую медную пружину подвесили на длинных проводящих нитях и подключили к источнику тока. Что произойдёт с длиной пружины при отключении её от источника постоянного тока (см. рисунок)? Изменением размера пружины, связанным с изменением её температуры, пренебречь.

Рисунок из условия ФИПИ

	1)	Длина пружины увеличится, так как параллельные витки, по которым токи текли в одном направлении, после отключения тока перестанут притягиваться из-за прекращения магнитного взаимодействия.
	2)	Длина пружины увеличится, так как параллельные витки, по которым токи текли в одном направлении, после отключения тока перестанут притягиваться из-за прекращения электрического взаимодействия.
	3)	Длина пружины уменьшится, так как параллельные витки, по которым токи текли в противоположном направлении, после отключения тока перестанут отталкиваться из-за прекращения магнитного взаимодействия.
	4)	Длина пружины уменьшится, так как параллельные витки, по которым токи текли в противоположном направлении, после отключения тока перестанут отталкиваться из-за прекращения электрического взаимодействия.

Решение задания OGEPHYS740893

Ответ: 1

Пружину отключают от источника. По условию тепловым изменением размеров пренебрегаем, поэтому рассматриваем только магнитное взаимодействие витков и упругость пружины. Соседние витки являются частями одной непрерывной обмотки: на их ближайших параллельных участках токи имеют одинаковое направление.
Параллельные проводники с одинаково направленными токами притягиваются. Поэтому при наличии тока соседние витки стремятся сблизиться, а упругость пружины препятствует её сжатию. Подвес удерживает пружину; основное изменение длины связано со сближением витков, поскольку проводящие нити по условию длинные.
До отключения притяжение витков сжимало пружину. После отключения ток исчезает, магнитное притяжение прекращается, и упругость возвращает пружину к большей длине.
Следовательно, длина увеличивается; правильное объяснение дано в варианте 1.
Проверка: обратное переключение изменило бы длину в противоположную сторону. Объяснения через электризацию или противоположные направления тока в соседних витках неверны. Разогрев не используем, так как этот эффект исключён условием. Ответ: 1.

Опыт Эрстеда. Магнитное поле прямого проводника с током. Линии магнитной индукции: схема решения задания OGEPHYS740893 — Обозначения: Исходный рисунок ФИПИ и пояснения к решению.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании OGEPHYS740893.

Сообщение увидит только команда сайта: на странице оно не публикуется.

КЭС:	3.14 Действие магнитного поля на проводник с током
Тип ответа:	Выбор ответа из предложенных вариантов

Задание OGEPHYS740893: Опыт Эрстеда. Магнитное поле прямого проводника с током. Линии магнитной индукции

Решение задания OGEPHYS740893

Помочь улучшить сайт

Комментарии к решению