Качественные задачи по физике в средней школе и не только… (Тульчинский) - страница 103

Конечно, у магнита должны быть два полюса – но это не обязательно должны быть два конца бруска! Можно намагнитить брусок таким образом, чтобы оба его конца были южными полюсами, а середина – северным полюсом.

194. Поймать ток с поличным

Петля с током ведет себя как магнит, а магниты притягиваются разноименными полюсами. Это означает, что с той стороны, с которой поднесли северный полюс магнита, должен быть южный полюс «электромагнита», то есть силовые линии поля должны с этой стороны входить в середину петли. Пользуясь правилом правой руки, видим, что это происходит в том случае, если ток идет от клеммы 2 к клемме 1 (рис. 93).

Рис. 93

195. «Короткорукий» магнит

Магнит можно «удлинить» с помощью полоски железа. Держа магнит каким-либо полюсом у одного конца полоски, мы на время превратим ее в магнит – но этот магнит можно будет просунуть в щель!

196. Упрямый соленоид

Расположение полюсов электромагнита определяется направлением линий магнитного поля, созданного током, который течет по спирали. Если мы посмотрим от клеммы 1 вдоль спирали, мы увидим, что при таком подключении ток течет по виткам спирали по часовой стрелке (рис. 94).

Рис. 94

Пользуясь правилом правой руки, легко определить, что линии возникающего магнитного поля пройдут так, как показано на рисунке: внутри спирали от нас, а вне спирали – к нам. Другими словами, линии магнитного поля выходят из дальнего от нас конца соленоида и входят в ближний к нам конец. Значит, дальний от нас конец, подключенный к клемме 2, выступает в роли северного магнитного полюса, а ближний, подключенный к клемме 1, – в роли южного.

Если спираль перевернуть и снова посмотреть вдоль нее, мы снова увидим, что ток течет по часовой стрелке. Значит, выводы останутся прежними: у клеммы 2 находится северный полюс, а у клеммы 1 – южный.

А вот если изменить направление намотки спирали, то изменится и направление тока, а вместе с ним и направление линий магнитного поля. Значит, поменяются местами полюсы электромагнита (рис. 95).

Рис. 95

197. «Невозможный» электромагнит

Если вы уже ознакомились с решением задачи 192, то можете сделать (поспешный) вывод, что описанная ситуация невозможна: у магнита всегда должны быть два полюса. Однако это не противоречит тому, что оба конца магнита могут быть одноименными полюсами, – при условии, что посередине расположен второй полюс! Для подковообразного сердечника этого можно добиться, к примеру, намоткой провода, показанной на рис. 96.

Рис. 96

А как намотать провод на