Номер 1, страница 121 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

1. Какими способами можно получить картину линий магнитного поля различных проводников?

Картину линий магнитного поля, создаваемого проводниками с током, можно получить несколькими способами, как экспериментальными, так и теоретическими. Вот основные из них:

Использование мелких железных опилок. Это классический и наглядный лабораторный метод. Вокруг проводника, по которому пропускают электрический ток (например, прямого провода, катушки или соленоида), располагают горизонтальную поверхность, например, лист картона или стекла. На эту поверхность насыпают тонкий слой железных опилок. Под действием магнитного поля каждая частица опилок намагничивается и ведет себя как маленькая магнитная стрелка. Выстраиваясь вдоль линий магнитной индукции, опилки образуют видимую картину этих линий. Для лучшего выстраивания можно слегка постучать по поверхности.

Использование магнитных стрелок (компасов). Можно расположить вокруг проводника с током несколько небольших магнитных стрелок. Каждая стрелка установится по касательной к линии магнитного поля в той точке, где она находится. Северный полюс стрелки укажет направление линии поля. Совокупность ориентаций стрелок дает представление о форме и направлении линий магнитного поля. Также можно использовать одну магнитную стрелку, последовательно перемещая ее в пространстве вокруг проводника и отмечая ее ориентацию в каждой точке. Соединив эти направления, можно построить линию магнитного поля.

Использование современных датчиков. Величину и направление вектора магнитной индукции в каждой точке пространства можно измерить с помощью специальных приборов — магнитометров или датчиков на эффекте Холла. Перемещая такой датчик и записывая его показания, можно получить массив данных. Эти данные затем обрабатываются на компьютере для построения детальной трехмерной или двумерной картины линий магнитного поля. Этот метод дает не только качественную картину, но и точные количественные характеристики поля.

Расчетный (теоретический) метод. Зная геометрию проводника и силу тока в нем, можно рассчитать магнитное поле в любой точке пространства с помощью законов электродинамики, например, закона Био-Савара-Лапласа ($d\vec{B} = \frac{\mu_0 I}{4\pi} \frac{d\vec{l} \times \vec{r}}{r^3}$). С помощью компьютерного моделирования на основе этих расчетов можно построить очень точную и подробную картину линий магнитного поля для проводников любой, даже самой сложной, формы.

Ответ: Картину линий магнитного поля различных проводников можно получить экспериментально с помощью железных опилок или магнитных стрелок, а также путем измерений с помощью магнитометров с последующей компьютерной визуализацией. Кроме того, картину поля можно рассчитать теоретически, используя законы электромагнетизма (например, закон Био-Савара-Лапласа) и построить с помощью компьютерного моделирования.