Задание №3 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Каким физическим явлением объясняется тот факт, что магнитная стрелка компаса ориентируется вблизи электромагнита?
электризация тел при соприкосновении
взаимодействие проводников с током
намагничивание вещества стрелки в магнитном поле Земли
взаимодействие постоянного магнита и проводника с током
Правильный ответ
4
Пояснение
Решение.
Для того чтобы ответить на вопрос задачи, разберём физическую природу объектов, упомянутых в условии.
1. Магнитная стрелка компаса по своей сути является маленьким постоянным магнитом. Она обладает собственным магнитным полем и имеет два полюса (северный и южный).
2. Электромагнит — это устройство, состоящее из катушки с током (соленоида) и, как правило, железного сердечника. Согласно опыту Эрстеда, вокруг любого проводника, по которому протекает электрический ток, возникает магнитное поле. Следовательно, электромагнит при включении в цепь становится источником магнитного поля.
3. Взаимодействие: Когда магнитная стрелка (постоянный магнит) оказывается вблизи электромагнита (проводника с током), их магнитные поля начинают взаимодействовать. Магнитное поле электромагнита оказывает силовое воздействие на магнитную стрелку, заставляя её поворачиваться и ориентироваться вдоль силовых линий этого поля.
4. Анализ вариантов:
— Вариант 1 (электризация) не подходит, так как здесь действуют магнитные, а не статические электрические силы.
— Вариант 2 (взаимодействие проводников с током) не подходит, так как стрелка — это постоянный магнит, а не проводник с током.
— Вариант 3 (намагничивание в поле Земли) описывает работу компаса вдали от приборов, но не объясняет влияние электромагнита.
— Вариант 4 (взаимодействие постоянного магнита и проводника с током) полностью соответствует физической сути процесса.
Ответ: 4
Источник: ФИПИ