В-22 Магнитное поле тока

В 1819 г. датский физик Ганс Кристиан Эрстед обнаружил, что стрелка компаса, стоявшего рядом с проводом, по которому Эрстед пропускал ток, отклонилась от своего равновесного положения в магнитном поле Земли. Эрстед понял, что вокруг провода с током возникает некоторое поле, которое Эрстед назвал магнитным. Позже было установлено, что магнитное поле возникает вокруг любого проводника с током и вокруг движущихся зарядов. Это поле стали характеризовать величиной В, которая получила название «вектор магнитной индукции». В — силовая характеристика магнитного тока. Чем больше сила тока в проводнике, тем больше В. В зависит от расстояния от проводника, и эта зависимость различна для проводников различной конфигурации. Если в магнитное поле внести второй проводник с током, то поле будет действовать на этот проводник с некоторой силой. Если поле однородное, а проводник прямой, то модуль этой силы находится из соотношения, которое получило название закон Ампера:

где I — длина проводника, а — угол между направлением протекания тока и вектором магнитной индукции (см. рис. 110).

Направление силы Ампера можно определять по правилу левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, вытянутые четыре пальца направить по току, то отогнутый большой палец укажет направление силы, действующей на проводник.

16. Вектор магнитной индукции является... характеристикой магнитного поля.

1) энергетической

2) силовой

3) силовой и энергетической одновременно

4) ни силовой, ни энергетической

17. По проводнику, находящемуся в магнитном поле, течет ток (см. рис. 111). При этом сила Ампера направлена вдоль...

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

18. Сила тока в проводнике, находящемся в магнитном поле, увеличилась в 4 раза, а в проводнике, создающем магнитное поле, уменьшилась в 2 раза. При этом сила, действующая на первый проводник

1) увеличилась в 4 раза

2) увеличилась в 2 раза

3) не изменилась

4) уменьшилась в 2 раза

В-23 Туман

При определенных условиях водяные пары, находящиеся в воздухе, частично конденсируются, в результате чего и возникают водяные капельки тумана. Капельки воды имеют диаметр от 0,5 мкм до 100 мкм.

Возьмем сосуд, наполовину заполним водой и закроем крышкой. Наиболее быстрые молекулы воды, преодолев притяжение со стороны других молекул, выскакивают из воды и образуют пар над поверхностью воды. Этот процесс называется испарением воды. С другой стороны, молекулы водяного пара, сталкиваясь друг с другом и с другими молекулами воздуха, случайным образом могут оказаться у поверхности воды и перейти обратно в жидкость. Это конденсация пара. В конце концов, при данной температуре процессы испарения и конденсации взаимно компенсируются, то есть устанавливается состояние термодинамического равновесия. Водяной пар, находящийся в этом случае над поверхностью жидкости, называется насыщенным.

Если температуру повысить, то скорость испарения увеличивается и равновесие устанавливается при большей плотности водяного пара. Таким образом, плотность насыщенного пара возрастает с увеличением температуры (см. рисунок).

Рис. 1.Зависимость плотности насыщенного водяного пара от температуры

Для возникновения тумана необходимо, чтобы пар стал не просто насыщенным, а пересыщенным. Водяной пар становится насыщенным (и пересыщенным) при достаточном охлаждении (процесс АВ) или в процессе дополнительного испарения воды (процесс АС). Соответственно, выпадающий туман называют туманом охлаждения и туманом испарения.

Второе условие, необходимое для образования тумана, - это наличие ядер (центров) конденсации. Роль ядер могут играть ионы, мельчайшие капельки воды, пылинки, частички сажи и другие мелкие загрязнения. Чем больше загрязненность воздуха, тем большей плотностью отличаются туманы.

16. Из графика на рисунке видно, что при температуре 20 °С плотность насыщенного водяного пара равна 17,3 г/м3. Это означает, что при 20 °С

1. в 1 м3воздуха масса насыщенных паров воды составляет 17,3 г

2. в 17,3 м3воздуха находится 1 г насыщенного водяного пара

3. относительная влажность воздуха равна 17,3%

4. плотность воздуха равна 17,3 г/м3

17. При каком процессе, указанном на графике, можно наблюдать туман испарения?

только АВ

2. только АС

3. АВ и АС

4. ни АВ, ни АС

18. Какие утверждения справедливы?

А. Городские туманы, по сравнению с туманами в горных районах, отличаются более высокой плотностью.