Номер 550, страница 103 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Для решения данной задачи необходимо провести эксперимент, основанный на явлении электромагнетизма. Электрический ток, проходящий через проводник (в данном случае, обмотку), создает вокруг себя магнитное поле. Направление этого поля связано с направлением тока правилом правой руки.

Ниже приведена последовательность действий и рассуждений для определения полярности источника тока и направления намотки.

1. Определение полярности клемм источника тока

Сначала необходимо определить направление тока в цепи. Для этого выполним следующие шаги:

1. Соберем электрическую цепь, как показано на рисунке: последовательно соединим источник тока, ключ и катушку. В центр катушки поместим магнитную стрелку.

2. Замкнем ключ и пронаблюдаем за поведением магнитной стрелки. Под действием магнитного поля, созданного током в катушке, стрелка повернется и установится вдоль силовых линий этого поля.

3. Направление, в котором установится северный полюс магнитной стрелки (N), укажет нам направление вектора магнитной индукции $ \vec{B} $ внутри катушки.

4. Теперь применим правило правой руки для соленоида (катушки). Расположим правую руку так, чтобы вытянутый большой палец совпадал с направлением магнитного поля $ \vec{B} $ (т.е. указывал туда же, куда и северный полюс стрелки). Тогда четыре согнутых пальца, обхватывающие катушку, покажут направление электрического тока $\text{I}$ в ее витках.

5. Зная направление тока в катушке, мы можем проследить его по всей цепи. По определению, во внешней цепи ток течет от положительного полюса (+) источника к отрицательному (-). Таким образом, клемма источника, от которой ток направляется к катушке (через ключ), является положительной, а клемма, к которой ток возвращается от катушки, — отрицательной.

2. Определение направления намотки провода

Направление намотки провода можно определить, зная направление тока в витках (которое мы нашли на предыдущем шаге) и визуально осмотрев саму катушку.

1. Определив по правилу правой руки направление тока $\text{I}$ в витках, посмотрим на катушку.

2. Сравним необходимое направление тока с тем, как намотан провод. Например, если мы определили, что в передней, видимой нам части катушки ток должен течь снизу вверх, мы можем описать намотку. Если левая клемма катушки подключена к проводу, идущему снизу, а правая — к проводу, идущему сверху, то намотка выполнена так, что витки на передней части идут снизу вверх.

3. Направление намотки также можно описать как "по часовой стрелке" или "против часовой стрелки", если смотреть на катушку с одного из торцов.

Ответ:
Необходимо замкнуть цепь и по направлению, которое укажет северный полюс магнитной стрелки, определить направление магнитного поля внутри обмотки. Далее, используя правило правой руки, по направлению магнитного поля определить направление тока в витках. Зная, что ток во внешней цепи течет от положительного полюса к отрицательному, определяется полярность клемм источника. Направление намотки провода определяется визуально, сопоставляя реальное расположение витков с найденным направлением тока в них.