Uzasadnienie:
Zadanie naszym jest określenie kierunków wskazań kompasu jeżeli przyłożymy go na tyle blisko przewodnika przez, który płynie prąd, że musimy uwzględnić oddziaływanie magnetyczne przewodnika z kompasem oraz oddziaływanie magnetyczne Ziemi z kompasem.

Wiemy, że biegun północny kompasu (oddalony od innych oddziaływań magnetycznych) będzie wskazywał geograficzny biegun północny Ziemi:

Z drugiej strony wiemy (z doświadczenia Oersteda), że przewodnik przez, który płynie prąd oddziałuje magnetycznie na igłę magnetyczną kompasu. Wiemy również, że linie, wzdłuż których układa się igła kompasu lub opiłki żelaza wokół przewodnika, tworzą kształt współśrodkowych okręgów. Zaznaczmy więc kierunek przepływu prądu przez przewodnik oraz współśrodkowe okręgi wokół przewodnika:

Jeżeli teraz przyłożymy kompas blisko takiego przewodnika to igła kompasu ułoży się następująco:

Jednak w takim ułożeniu jedynie oddziaływanie magnetyczne przewodnika z igłą magnetyczną ma znaczenie. Podnosimy więc kompas na pewną odległość tak, żeby oddziaływanie magnetyczne Ziemi i oddziaływanie magnetyczne przewodnika miało wpływ na zachowanie się kompasu. Chcąc określić kierunek jaki będzie wskazywał kompas musimy "połączyć" kierunki wskazań kompasu dla oddziaływania magnetycznego Ziemi i oddziaływania magnetycznego przewodnika z prądem. Wówczas otrzymamy (mniej więcej) następującą sytuację:

Widzimy, że igła ustawiła się pod pewnym kątem do przewodu.
Teraz, zmieniamy kierunek przepływu prądu w przewodniku. Wówczas wskazanie igły magnetycznej blisko przewodnika obróci się o 180o:

Chcąc określić kierunek jaki będzie wskazywał kompas znowu musimy "połączyć" kierunki wskazań kompasu dla oddziaływania magnetycznego Ziemi i oddziaływania magnetycznego przewodnika z prądem. Wówczas otrzymamy (mniej więcej) następującą sytuację:

Widzimy, że igła ustawiła się pod pewnym kątem do przewodu, ale jest to inny kąt niż poprzednio. Zatem powiemy: po zmianie kierunku prądu igła obróciła się o pewien kąt, ale inny niż 180o.
Odpowiedź:
B. pod pewnym kątem do przewodu, a gdy zmieni kierunek prądu - obróci się o pewien kąt inny niż 180o.
Ola Wołoszyn
Nauczycielka fizyki
Zobacz lekcje, które wyjaśnią temat krok po kroku:
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.

