Опишите, как будет направлена магнитная стрелка при замыкании ключа К (рис. 183). Что произойдёт, если ключ К разомкнуть? Изменится ли направление магнитной стрелки, если изменить направление тока в цепи?

рис. 183

Для теоретического анализа задачи важно рассмотреть основные физические принципы, связанные с электромагнетизмом, действием электрического тока и взаимодействием магнитной стрелки с магнитным полем.

1. Магнитное поле электрического тока:

   • Электрический ток (упорядоченное движение заряженных частиц, обычно электронов) создает вокруг проводника магнитное поле. Это магнитное поле имеет определенную структуру, которая зависит от формы проводника и направления тока.
   • Если ток течет по прямому проводнику, магнитное поле вокруг него имеет вид концентрических окружностей, расположенных перпендикулярно к оси проводника.

2. Правило правой руки:

   • Чтобы определить направление магнитного поля вокруг проводника с током, можно использовать "правило правой руки". Если обхватить проводник правой рукой так, чтобы большой палец указывал направление движения тока (от плюса к минусу источника питания), то остальные пальцы будут показывать направление линий магнитного поля.

3. Действие магнитного поля на магнитную стрелку:

   • Магнитная стрелка — это небольшой магнит, который свободно вращается вокруг своей оси. Этот магнит стремится ориентироваться вдоль линий магнитного поля.
   • Если рядом с магнитной стрелкой находится проводник с током, магнитная стрелка изменит свое положение, ориентируясь вдоль магнитных линий, созданных этим током.

4. Поведение магнитной стрелки при замыкании ключа:

   • Когда ключ К замкнут, ток начинает течь по цепи. Это приводит к созданию магнитного поля вокруг проводника. Магнитная стрелка реагирует на появление нового магнитного поля, изменяя свое положение в соответствии с направлением этого поля.
   • Направление магнитного поля зависит от направления тока в цепи, которое определяется полярностью источника питания (гальванической батареи).

5. Размыкание ключа:

   • Когда ключ размыкается, ток в цепи прекращает течь, что приводит к исчезновению магнитного поля вокруг проводника. Магнитная стрелка перестает испытывать воздействие этого поля и возвращается в исходное положение, где она ориентируется только под действием магнитного поля Земли.

6. Изменение направления тока:

   • Если изменить направление тока в цепи (например, поменять местами полюса источника питания), то направление магнитного поля вокруг проводника также изменится на противоположное.
   • В результате магнитная стрелка переориентируется, занимая новое положение, соответствующее измененному направлению магнитного поля.

Таким образом, поведение магнитной стрелки определяется наличием (или отсутствием) тока в цепи, а также направлением этого тока.