8 Как взаимодействуют между собой две катушки с током (рис. 20)?

Решение:

Рисунок 20 показывает две катушки с током. Каждая катушка с током создает магнитное поле. Две катушки с током будут взаимодействовать как два магнита, так как катушка с током ведет себя как электромагнит.

Для определения характера взаимодействия, нужно определить направление магнитного поля каждой катушки и, соответственно, направление магнитных полюсов (северного и южного) у концов катушек.

Правило для определения полюсов катушки с током:

Используем правило правой руки: если обхватить катушку правой рукой так, чтобы согнутые пальцы следовали направлению тока в витках, то большой палец укажет направление к северному полюсу (N) магнита, а противоположный конец будет южным полюсом (S).

Рассмотрим левую катушку:

• Ток в верхних витках направлен от нас, а в нижних — к нам (если смотреть спереди).
• Если представить, что ток в верхних витках идет налево, а в нижних – направо (спереди), то по правилу правой руки, северный полюс будет справа, а южный – слева.
• На рисунке видно, что ток в верхних витках идет налево, а в нижних – направо. Если обхватить левую катушку правой рукой так, чтобы согнутые пальцы показывали направление тока (в верхних витках влево, в нижних вправо), то большой палец будет указывать налево. Это означает, что левый конец катушки является северным полюсом (N), а правый конец — южным полюсом (S).

Рассмотрим правую катушку:

• Аналогично, ток в верхних витках направлен налево, а в нижних — направо.
• Применяя правило правой руки, левый конец правой катушки будет северным полюсом (N), а правый конец — южным полюсом (S).

Взаимодействие катушек:

Теперь у нас есть две катушки:

• Левая катушка: Южный полюс (S) справа, Северный полюс (N) слева.
• Правая катушка: Южный полюс (S) справа, Северный полюс (N) слева.

На рисунке видно, что правый конец левой катушки (южный полюс S) находится рядом с левым концом правой катушки (северным полюсом N). Следовательно, между этими концами будет притяжение.

Если бы концы были одноименными полюсами (например, оба южные или оба северные), то произошло бы отталкивание.

Ответ: две катушки с током будут притягиваться, так как их разноименные полюса обращены друг к другу.