К катушке, подключённой к источнику постоянного напряжения, поднесли магнитную стрелку, которая может поворачиваться вокруг оси, перпендикулярной плоскости чертежа. При этом стрелка расположилась так, как показано на рисунке. Определи направление тока в обмотке катушки и полярность источника.

Решение:

Для определения направления тока и полярности источника воспользуемся правилом буравчика (или правилом правой руки) и тем фактом, что северный полюс магнитной стрелки (N) притягивается к южному полюсу (S), а отталкивается от северного (N).

1. Анализ положения магнитной стрелки: На рисунке видно, что северный полюс (N) магнитной стрелки отвернулся от катушки, а южный полюс (S) притянулся к ней. Это означает, что в месте, где находится южный полюс стрелки, катушка создает магнитное поле с северным полюсом.
2. Определение направления магнитного поля катушки: Северный полюс магнитного поля катушки находится слева, рядом с южным полюсом магнитной стрелки.
3. Применение правила буравчика: Если представить, что мы вкручиваем буравчик в направлении тока, то он будет двигаться вдоль оси катушки. Если мы возьмем катушку в правую руку так, чтобы четыре пальца указывали направление тока, то отогнутый большой палец покажет направление северного полюса магнитного поля. В нашем случае, северный полюс поля катушки направлен влево.
4. Определение направления тока: Чтобы северный полюс поля катушки был направлен влево (к магнитной стрелке), ток в витках катушки должен идти сверху вниз на передней стороне и снизу вверх на задней стороне. Это соответствует тому, что ток выходит из точки А и входит в точку B.
5. Определение полярности источника: Если ток выходит из точки А, то точка А является положительным полюсом источника, а точка B — отрицательным полюсом.

Ответ: Ток в обмотке катушки направлен от точки А к точке B. Полярность источника: А — положительный полюс, B — отрицательный полюс.