Задание №21 — Модуль вектора магнитной индукции и его направление
Непосредственно над неподвижно закреплённой проволочной катушкой на её оси на пружине подвешен полосовой магнит (см. рис.). Куда начнёт двигаться магнит сразу после замыкания ключа? Ответ поясните, указав, какие физические явления и законы Вы использовали для объяснения.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение:
1) В исходном состоянии при разомкнутой цепи электрический ток через катушку не проходит. Магнит находится в равновесии, вызывая статическое растяжение пружины.
2) В момент замыкания ключа по виткам катушки начинает циркулировать ток в направлении от положительной к отрицательной клемме источника. Согласно правилу буравчика, вектор магнитной индукции поля, создаваемого катушкой вдоль её центральной оси, будет ориентирован вертикально вниз.
3) Соленоид с током ведет себя подобно постоянному магниту, у которого в данной ситуации северный полюс находится снизу, а южный — сверху. Так как между разноименными полюсами возникают силы притяжения, подвешенный магнит начнет двигаться по направлению к катушке, дополнительно растягивая пружину.
Источник: ФИПИ