1260. На рисунке 147 изображён проволочный прямоугольник, по которому идёт ток в направлении стрелок. Начертите вокруг каждой из четырёх сторон прямоугольника по одной силовой линии магнитного поля и определите их направление. Если этот проволочный прямоугольник площадью, обращённой к нам, поднести сбоку к северному полюсу стрелки, то как отклонится стрелка?

Пошаговое решение:

• Определение направления силовых линий: Для каждой стороны прямоугольника, по которому течет ток, определяем направление магнитного поля с помощью правила правой руки.
• Верхняя сторона: Ток идет влево. Силовые линии магнитного поля будут направлены от нас над стороной и к нам под стороной.
• Нижняя сторона: Ток идет вправо. Силовые линии магнитного поля будут направлены к нам над стороной и от нас под стороной.
• Левая сторона: Ток идет вверх. Силовые линии магнитного поля будут направлены от нас слева от стороны и к нам справа от стороны.
• Правая сторона: Ток идет вниз. Силовые линии магнитного поля будут направлены к нам справа от стороны и от нас слева от стороны.
• Взаимодействие со стрелкой: Когда прямоугольник подносится к северному полюсу магнитной стрелки, он будет создавать свое магнитное поле. Направление этого поля на северный полюс стрелки будет зависеть от ориентации прямоугольника и направления тока.
• Предполагая, что площадь, обращенная к нам, это лицевая сторона прямоугольника, то поле, создаваемое этим контуром, будет действовать на стрелку.
• Если мы подносим прямоугольник так, что его лицевая сторона (с током, идущим к нам) оказывается сбоку от северного полюса стрелки, то северный полюс стрелки будет отталкиваться от той части контура, где поле направлено от нас, и притягиваться к той части, где поле направлено к нам.
• Точнее определить отклонение стрелки можно, вычислив суммарное магнитное поле, создаваемое всем контуром, в месте нахождения стрелки.
• Без точного расположения и ориентации сложно дать однозначный ответ, но можно предположить, что северный полюс стрелки будет отклоняться в направлении, где магнитное поле контура направлено от него.
• При поднесении к северному полюсу стрелки, если ток в верхней стороне идет влево, а в нижней вправо, то северный полюс стрелки будет стремиться выстроиться по направлению силовых линий.
• Если рассматривать поле внутри контура, то оно направлено к нам. Если внешний полюс, то линии выходят из северного полюса контура и входят в южный.
• Наиболее вероятное отклонение - стрелка будет пытаться развернуться так, чтобы ее северный полюс был направлен по силовым линиям внешнего поля контура.

Ответ: Около каждой стороны прямоугольника следует начертить концентрические окружности (для прямых проводов) или замкнутые кривые, показывающие направление поля по правилу правой руки. Стрелка отклонится в зависимости от того, к какой именно стороне и как будет поднесена площадь контура. Например, если большая площадь контура обращена к нам, то северный полюс стрелки будет отклоняться от контура.