Магнитное поле. Сила Ампера

Электродинамика · Тема 18 / 27

Магнитное поле. Сила Ампера

Этот урок пройдём вместе с учеником, который готовит опыты к «Неделе магнетизма»: компас, «чувствующий» ток, звучащий динамик и гвоздь, отрывающийся от магнита при нагревании. Увидим, как возникает магнитное поле, как находить его направление и как оно действует на проводник с током, а затем решим задания ГЭЦ.

≈ 50 минутГлав: 5Заданий ГЭЦ: 4материал 9–11 классов

После урока ты сможешь

• читать картину линий магнитного поля и находить направление B в любой точке;
• определять направление поля прямого тока и катушки по правилу буравчика;
• складывать поля нескольких источников по принципу суперпозиции;
• вычислять силу Ампера по формуле F = BIℓ sin α и находить её направление по правилу левой руки;
• различать диа-, пара- и ферромагнетики.

Перед началом вспомни

• Сложение векторов (правило параллелограмма), теорема Пифагора.
• Электрический ток, сила тока (А).
• Второй закон Ньютона, сила тяжести mg.
• Тригонометрия: sin, tg.

Содержание

1. ВведениеСитуация: компас «чувствует» токистория и предположение
2. Глава 1Магниты и магнитное полеполюсы, линии поля, B, поле Земли · ГЭЦ 01.06.2025
3. Глава 2Магнитное поле тока. Правило буравчикаопыт Эрстеда, B = μ₀I/(2πr), буравчик · ГЭЦ 12.07.2026
4. Глава 3Суперпозиция магнитных полейB = B₁ + B₂ · расчёт опыта Эрстеда · ГЭЦ 13.07.2025
5. Глава 4Сила Ампера. Правило левой рукиF = BIℓ sin α, правило левой руки · лаборатория · ГЭЦ 07.06.2026
6. Глава 5Магнитные свойства веществаμ, диа-, пара-, ферромагнетики, точка Кюри
7. ИтогиЗапомникраткий итог и типичные ошибки
8. ИтогиСамостоятельная работазаданий: 6, от простых к сложным

Введение

Ситуация: компас «чувствует» ток

История

В школе проходит «Неделя магнетизма», и девятиклассник готовит дома, на своём столе, несколько опытов. Первый — опыт Х. Эрстеда 1820 года. Он кладёт на стол компас, стрелка поворачивается на север. Прямо над компасом, на 2 см выше него, между двумя опорами он натягивает медный провод — тоже в направлении север–юг.

Провод через ключ подключён к батарее; при замыкании ключа по проводу на север потечёт ток 5 А. Провод не касается компаса, он не железный, а медный. Сдвинется ли стрелка? Если да — куда и на сколько градусов она повернётся?

Ключ замыкают и размыкают; следи за стрелкой компаса.Сначала предположи

Как ты думаешь, что сделает северный (красный) конец стрелки при замыкании ключа? Ответ найдём во 2-й и 3-й главах.

Глава 1

Магниты и магнитное поле

У каждого магнита два полюса: северный (N) и южный (S). Одноимённые полюсы отталкиваются, разноимённые притягиваются. Если разрезать магнит пополам, однополюсного магнита не получится — у каждой части снова будут полюсы N и S. Магниты действуют друг на друга без касания: это действие передаёт магнитное поле. Магнитное поле возникает вокруг магнитов, токов и движущихся зарядов и действует на них.

Определение

Силовая характеристика магнитного поля — вектор магнитной индукцииB. Его направление — направление, которое в данной точке указывает северный конец свободной магнитной стрелки. Модуль находят по максимальному моменту сил, действующему на рамку с током в поле: B = Mmax/(I·S). Единица — тесла: 1 Тл = 1 Н/(А·м).

Анимация · компасы вокруг магнитаМагнит медленно вращается. Северный конец каждого компаса направлен вдоль вектора B в этой точке — по касательной к линии поля.Линии магнитной индукции

Линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с вектором B, называют линиями магнитной индукции (силовыми линиями). Вне магнита они выходят из полюса N и входят в полюс S, внутри магнита идут от S к N — линии замкнуты (магнитных зарядов в природе нет). Там, где линии гуще, поле сильнее. Поле с параллельными линиями одинаковой густоты — однородное (между полюсами подковообразного магнита, внутри длинной катушки).

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 01.06.2025

Изображена одна из линий индукции постоянного магнита. Установите соответствие для направлений вектора индукции магнитного поля в данных точках.1. В точке K  2. В точке L  3. В точке Ma. направлен вправо  b. направлен влево  c. направлен вниз  d. направлен вверх  e. направлен перпендикулярно плоскости рисунка от нас

Рисунок меняется вместе с шагами.

1. Вне магнита линия выходит из полюса N (справа) и, проходя крайнюю правую точку L, идёт вниз: в L вектор B направлен вниз (c).Почему так?

   B направлен по касательной к линии; в крайней правой точке эллипса касательная вертикальна.

2. В нижней точке M линия идёт справа налево: в M вектор B направлен влево (b).
3. В крайней левой точке K линия поднимается вверх и входит в полюс S: в K вектор B направлен вверх (d).Почему так?

   Вне магнита линии идут от N к S — круг замыкается, а внутри магнита — от S к N.

4. «a» (вправо) и «e» (от нас) не подходят ни к одной из трёх точек.
5. Ответ: 1 – d; 2 – c; 3 – b.

Это же задание было и на экзамене 01.06.2025, IV группа специальностей (A87).

Официальное пояснение ГЭЦ (01.06.2025)

Вектор индукции постоянного магнита направлен так, что выходит из полюса N магнита и входит в полюс S, и в каждой точке — по касательной к линиям индукции. …Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 01.06.2025, I группа специальностей (PDF)

Компас — это тоже маленький магнит, и его поворачивает магнитное поле Земли. Земля похожа на огромный полосовой магнит, но её полюсы «перевёрнуты»: у географического северного полюса находится южный магнитный полюс S, у географического южного — северный N. Поэтому северный конец стрелки смотрит на север. Магнитные и географические полюсы не совпадают точно, а линии поля входят в поверхность Земли под углом.

Анимация · магнитное поле Земли и компасПереносим компас вдоль меридиана с юга на север. В северном полушарии северный конец стрелки направлен и на север, и вниз — к Земле.Пример 1

Через рамку размером 2 см × 5 см течёт ток 2 А. Максимальный момент сил, действующий на рамку в однородном поле, равен 4·10⁻⁴ Н·м. Найдите индукцию поля.

1. Площадь: S = 0,02 · 0,05 = 10⁻³ м².
2. B = Mmax/(I·S) = 4·10⁻⁴ / (2 · 10⁻³) = 0,2 Тл.Почему так?

   Момент максимален, когда плоскость рамки параллельна линиям поля.

3. Ответ: 0,2 Тл.

Проверь себя

Через рамку площадью 4 см² течёт ток 0,5 А. Максимальный действующий на неё момент 2·10⁻⁵ Н·м. Найдите магнитную индукцию (Тл).

4 см² = 4·10⁻⁴ м²; B = M/(IS).

Глава 2

Магнитное поле тока. Правило буравчика

Опыт Эрстеда показал, что электрический ток создаёт магнитное поле: источник магнитного поля — движущиеся заряды. Линии поля прямого провода — концентрические окружности в плоскостях, перпендикулярных проводу, с центром на проводе. При удалении от провода поле ослабевает:

B = μ₀I/(2πr),   μ₀ = 4π·10⁻⁷ Тл·м/А

Правило буравчика (правой руки)

Если поступательное движение буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения его рукоятки показывает направление линий магнитной индукции. То же правой рукой: если большой палец направить по току, четыре пальца, обхватывающие провод, покажут направление B.

Анимация · поле прямого токаКогда ток идёт к нам (⊙), линии направлены против часовой стрелки, когда от нас (⊗) — по часовой. Стрелки ближе к проводу бегут быстрее — там поле сильнее.История

Вернёмся к столу. Ток течёт на север. Направь большой палец правой руки на север: под проводом пальцы смотрят на запад (влево). Значит, в месте компаса поле тока направлено на запад, и северный конец стрелки поворачивается к западу. Модуль поля: B = 2·10⁻⁷ · 5 / 0,02 = 5·10⁻⁵ Тл = 50 мкТл — это вдвое больше горизонтальной составляющей поля Земли (≈ 25 мкТл). На какой именно угол повернётся стрелка, вычислим в 3-й главе.

Поле катушки с током (соленоида) похоже на поле полосового магнита: внутри оно однородно, на концах возникают полюсы N и S. И здесь работает правило правой руки: если четыре пальца согнуть по току в витках, отставленный большой палец покажет B внутри катушки, т. е. полюс N.

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 12.07.2026

Какие утверждения верны?Вектор индукции магнитного поля, созданного бесконечно длинным прямым проводом с током (провод и данные точки лежат в плоскости рисунка):1. в точке L направлен перпендикулярно плоскости рисунка от нас2. в точке L направлен перпендикулярно плоскости рисунка к нам3. в точке M направлен перпендикулярно плоскости рисунка от нас4. в точке M направлен перпендикулярно плоскости рисунка к нам5. в точке L направлен вправо6. в точке M направлен влево

Рисунок меняется вместе с шагами.

1. Ток течёт влево. Направь большой палец правой руки влево: в точке L над проводом пальцы уходят в плоскость рисунка — от нас (1).Почему так?

   Линии поля прямого провода лежат в плоскостях, перпендикулярных проводу; если провод и точки в плоскости рисунка, B перпендикулярен ей — утверждения 5 и 6 неверны.

2. В точке M под проводом пальцы выходят из плоскости рисунка — к нам (4).
3. Проверка: по разные стороны провода поле всегда направлено противоположно.
4. Ответ: 1, 4.

Это же задание было и на экзамене 12.07.2026, IV группа специальностей (A84).

Официальное пояснение ГЭЦ (12.07.2026)

Применяя правила определения направления вектора индукции магнитного поля прямого провода с током — правило правой руки или правило буравчика, — устанавливаем, что вектор индукции в точке L направлен перпендикулярно плоскости рисунка от нас, а в точке M — перпендикулярно плоскости рисунка к нам.Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 12.07.2026, I группа специальностей (PDF)

Проверь себя

По прямому проводу течёт ток 10 А. Найдите магнитную индукцию на расстоянии 5 см от провода в микротеслах (мкТл) (μ₀/(2π) = 2·10⁻⁷ Тл·м/А).

B = 2·10⁻⁷ · 10 / 0,05 Тл; 1 мкТл = 10⁻⁶ Тл.

Глава 3

Суперпозиция магнитных полей

Принцип суперпозиции

Индукция магнитного поля, созданного в данной точке несколькими источниками (токами, магнитами), равна векторной сумме индукций, создаваемых каждым источником в отдельности.

B = B₁ + B₂ + …  (векторная сумма)

Найди каждый вектор отдельно: направление — по правилу буравчика (перпендикулярно радиусу, проведённому от провода к точке), модуль — по B = μ₀I/(2πr); затем сложи векторы по правилу параллелограмма.

Анимация · сумма полей двух проводовВ каждом проводе I = 10 А, расстояние между ними 10 см. Прямо над и под серединой между проводами горизонтальные составляющие B₁ и B₂ взаимно уничтожаются, а вертикальные складываются.Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 13.07.2025

Показаны сечения проводов с током. Сила тока в проводах одинакова. Куда направлен результирующий вектор индукции магнитного поля в точке M, находящейся на одинаковом расстоянии от обоих проводов?

Рисунок меняется вместе с шагами.A) 1B) 3C) 5D) 4E) 2

1. В левом проводе ток от нас (⊗): по правилу буравчика его линии идут по часовой стрелке; в точке M B₁ перпендикулярен радиусу и направлен вправо-вниз.Почему так?

   Касательная перпендикулярна радиусу; так как M равноудалена от проводов, радиусы идут под углом 45° (на рисунке).

2. В правом проводе ток к нам (⊙): линии против часовой стрелки; в точке M B₂ направлен влево-вниз.
3. Токи и расстояния одинаковы, поэтому B₁ = B₂. Горизонтальные составляющие (вправо и влево) уничтожаются, вертикальные (вниз) складываются: суммарный вектор направлен вниз — направление 2.Почему так?

   Диагональ параллелограмма: сумма двух равных векторов направлена по биссектрисе угла между ними.

4. Ответ: направление 2 (вариант E).

Это же задание было и на экзамене 13.07.2025, IV группа специальностей (A77).

Официальное пояснение ГЭЦ (13.07.2025)

Применяя правило буравчика с правой резьбой или правило правой руки, устанавливаем, что линии индукции магнитного поля вокруг левого провода с током направлены по часовой стрелке, а вокруг правого — против часовой стрелки. В точке M векторы магнитной индукции проводятся по касательной к линиям индукции с учётом направления. Затем, геометрически сложив векторы B⃗₁ и B⃗₂, устанавливаем, что результирующий вектор индукции направлен в направлении 2.Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 13.07.2025, I группа специальностей (PDF)

Суперпозиция объясняет и опыт Эрстеда. Стрелка компаса устанавливается вдоль суммы двух полей: поля Земли (на север) и поля провода (на запад).

Анимация · опыт Эрстеда: сумма двух полейТок растёт от 0 до 10 А. Поле провода растёт пропорционально току, стрелка всё больше поворачивается к западу, но никогда не поворачивается ровно на 90°.История

Теперь можно полностью ответить на вопрос истории. Горизонтальная составляющая поля Земли BЗемли ≈ 25 мкТл (на север), поле провода Bпров = 50 мкТл (на запад). Эти векторы перпендикулярны, стрелка устанавливается вдоль их суммы: tg θ = 50/25 = 2, θ ≈ 63°. Северный конец стрелки поворачивается от севера к западу примерно на 63°. Как только ключ размыкают, стрелка возвращается на север.

Пример 2

По двум длинным параллельным проводам, расстояние между которыми 10 см, текут противоположные токи по 5 А. Найдите магнитную индукцию посередине между проводами.

1. Расстояние от каждого провода до середины r = 5 см: B₁ = B₂ = 2·10⁻⁷ · 5 / 0,05 = 2·10⁻⁵ Тл.
2. Направление: токи противоположны, а точка между проводами — по правилу буравчика оба вектора направлены в одну сторону.Почему так?

   Например, если слева ⊗, а справа ⊙, то посередине оба поля направлены вниз (проверь в анимации).

3. B = B₁ + B₂ = 4·10⁻⁵ Тл = 40 мкТл.
4. Ответ: 4·10⁻⁵ Тл. (Если бы токи были одного направления, посередине было бы B = 0.)

Проверь себя

В точке поля двух проводов взаимно перпендикулярны: 6 мТл и 8 мТл. Найдите результирующую индукцию (мТл).

Теорема Пифагора: B = √(B₁² + B₂²).

Глава 4

Сила Ампера. Правило левой руки

История

Для второго опыта ученик вынимает старый динамик из корпуса. Сзади — сильный постоянный магнит, в его кольцевом зазоре находится лёгкая катушка, приклеенная к диффузору. Поле в зазоре 0,8 Тл и везде перпендикулярно виткам, общая длина провода катушки в зазоре ℓ = 5 м.

Он подключает динамик к телефону, звучит музыка, диффузор дрожит. Какая сила действует на катушку при токе 0,4 А и почему диффузор движется вперёд-назад?

Диффузор колеблется со звуковой частотой (в анимации сильно замедлено).

Магнитное поле действует не только на магнит, но и на проводник с током. Эту силу в 1820 году изучил А. Ампер, и её называют силой Ампера.

Закон Ампера

На прямой проводник длиной ℓ с током в однородном магнитном поле действует сила F = BIℓ·sin α, где α — угол между направлением тока и B. Если проводник параллелен линиям поля, сила равна нулю, если перпендикулярен — максимальна: Fmax = BIℓ. Отсюда ещё одно определение B: B = Fmax/(Iℓ).

F = BIℓ·sin α

Анимация · как сила Ампера зависит от углаПроводник вращается в поле: при α = 0° и 180° силы нет, при α = 90° и 270° она максимальна. Сила всегда перпендикулярна и B, и проводнику — здесь перпендикулярна плоскости рисунка.Правило левой руки

Расположи левую руку так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по току, — тогда отставленный на 90° большой палец покажет направление силы Ампера.

История

Ответ для динамика: в зазоре поле везде перпендикулярно виткам (sin α = 1), поэтому F = BIℓ = 0,8 · 0,4 · 5 = 1,6 Н. Телефон подаёт на катушку переменный ток: при смене направления тока по правилу левой руки меняется и направление силы — диффузор движется вперёд-назад со звуковой частотой и создаёт в воздухе звуковую волну.

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 07.06.2026

Максимальная сила, действующая на прямой проводник с током длиной 0,4 м, находящийся в однородном магнитном поле, равна 20 мН. Вычислите модуль вектора магнитной индукции, если сила тока в проводнике 5 А.

A) 3 мТлB) 2 мТлC) 4 мТлD) 5 мТлE) 10 мТл

1. Сила максимальна — проводник перпендикулярен полю: Fmax = BIℓ.Почему так?

   sin α ≤ 1, максимум достигается при α = 90°.

2. Переведи в СИ: F = 20 мН = 0,02 Н.
3. B = Fmax/(Iℓ) = 0,02 / (5 · 0,4) = 0,01 Тл = 10 мТл.
4. Ответ: 10 мТл (вариант E).

Это же задание было и на экзамене 07.06.2026, IV группа специальностей (A62).

Официальное пояснение ГЭЦ (07.06.2026)

Сила действия магнитного поля на проводник, находящийся в однородном магнитном поле, выражается формулой Fₘₐₓ = BIℓ. ОтсюдаB = Fₘₐₓ/(Iℓ) = 20·10⁻³ Н/(5 А·0,4 м) = 10·10⁻³ Тл = 10 мТл.Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 07.06.2026, I группа специальностей (PDF)

Третий опыт сделай сам в лаборатории: «качели Ампера». Лёгкий медный стержень подвешен на двух нитях и находится между полюсами магнита. При токе на стержень действует горизонтальная сила Ампера, качели отклоняются. В равновесии сумма силы натяжения, силы тяжести и силы Ампера равна нулю: tg α = F/(mg) = BIℓ/(mg).

Лаборатория · качели АмпераАнимация · меняй ток и индукциюток I5 Амагнитная индукция B0.1 ТлПроверь правилом левой руки: поле вверх (входит в ладонь), ток к нам (⊙) — сила направлена влево. Смени знак тока: качели отклонятся в другую сторону. При B = 0,1 Тл и I = 5 А сила F = mg и α = 45°.

Сила Ампера возникает и между проводами с током: каждый провод находится в поле другого. Параллельные токи одного направления притягиваются, противоположного — отталкиваются. Именно по этому взаимодействию определена единица ампер.

Анимация · взаимодействие параллельных токовНайди поле первого провода по правилу буравчика, а силу, действующую на второй провод, — по правилу левой руки: результат будет как в анимации.Пример 3

Стержень массой 50 г и длиной 20 см лежит на горизонтальных рельсах в вертикальном поле с индукцией 0,5 Тл. Через стержень течёт ток 5 А. С каким ускорением будет двигаться стержень, если трением пренебречь?

1. Поле вертикально, стержень горизонтален: α = 90°, сила горизонтальна: F = BIℓ = 0,5 · 5 · 0,2 = 0,5 Н.Почему так?

   По правилу левой руки сила перпендикулярна и B, и току — вдоль рельсов.

2. Второй закон Ньютона: a = F/m = 0,5 / 0,05 = 10 м/с².
3. Ответ: 10 м/с².

Проверь себя

Проводник длиной 0,3 м в однородном поле с индукцией 0,5 Тл образует с линиями угол 30°. Ток в проводнике 2 А. Найдите силу Ампера (Н).

F = BIℓ·sin 30°, sin 30° = 0,5.

Глава 5

Магнитные свойства вещества

История

Последний опыт — самый удивительный. Ученик закрепляет на штативе вертикальный полосовой магнит, к его нижнему полюсу N прилипает железный гвоздь. Затем он ставит под гвоздь спиртовку и нагревает его.

Гвоздь раскаляется и вдруг — примерно при 770 °C — отрывается от магнита и падает в чашку. Магнит не изменился, гвоздь остался железным. Почему же магнит больше его не удерживает?

Гвоздь нагревается и при определённой температуре отрывается от магнита.

Любое вещество в магнитном поле намагничивается и создаёт своё поле. Индукция внутри вещества отличается от индукции в вакууме: B = μ·B₀, где B₀ — внешнее поле, μ — магнитная проницаемость вещества. По μ вещества делят на три группы:

• диамагнетики: μ чуть меньше 1 (висмут, медь, вода, золото) — слабо выталкиваются из поля;
• парамагнетики: μ чуть больше 1 (алюминий, платина, кислород) — слабо втягиваются в поле;
• ферромагнетики: μ ≫ 1, сотни–тысячи (железо, никель, кобальт, их сплавы) — сильно намагничиваются.

Внутри ферромагнетика есть маленькие области — домены; в каждом домене магнитные моменты атомов направлены одинаково. Без внешнего поля домены ориентированы хаотически и компенсируют друг друга. Поле поворачивает домены по своему направлению — вещество сильно намагничивается.

Анимация · ориентация доменовПосле того как поле убрали, большинство доменов остаётся ориентированным — остаточная намагниченность. Так получают постоянные магниты.Точка Кюри

Для каждого ферромагнетика есть температура, выше которой тепловое движение разрушает домены, и вещество теряет ферромагнитные свойства — становится парамагнетиком. Для железа эта температура около 770 °C, для никеля 358 °C.

История

Секрет гвоздя: в поле магнита домены железного гвоздя ориентировались, он сам стал магнитом и притягивался. При нагревании тепловое движение «расшатывает» домены; в точке Кюри (≈ 770 °C) железо перестаёт быть ферромагнетиком, его μ падает примерно до 1, сила притяжения становится меньше силы тяжести, и гвоздь падает. Остыв, гвоздь снова прилипнет к магниту.

Важнейшее применение ферромагнетиков — электромагнит: катушка с железным сердечником. Сердечник усиливает поле катушки в μ раз, а при отключении тока мягкое железо теряет намагниченность. Электромагниты работают в кранах, реле, электрических звонках, двигателях и трансформаторах.

Пример 4

Поле внутри катушки 2 мТл. Когда в катушку вставили железный сердечник, индукция в сердечнике стала 1,2 Тл. Какова магнитная проницаемость железа?

1. μ = B/B₀ = 1,2 / 0,002 = 600.Почему так?

   Запиши обе индукции в одних единицах: 2 мТл = 0,002 Тл.

2. μ ≫ 1 — железо ферромагнетик.
3. Ответ: μ = 600.

Проверь себя

Поле катушки без сердечника 2 мТл. Какой станет индукция (Тл), если вставить сердечник с магнитной проницаемостью 500?

B = μB₀ = 500 · 0,002 Тл.

Итоги

Запомни

• Магнитное поле создают магниты и токи (движущиеся заряды); его характеристика — индукция B (Тл), направление — по северному концу компаса.
• Линии поля замкнуты: вне магнита от N к S; B направлен по касательной к линии.
• У географического северного полюса Земли находится магнитный полюс S — северный конец компаса смотрит на север.
• Прямой ток: B = μ₀I/(2πr), линии — концентрические окружности; направление — правило буравчика.
• Суперпозиция: B = B₁ + B₂ (векторная сумма).
• Сила Ампера: F = BIℓ sin α; направление — правило левой руки; параллельные токи одного направления притягиваются.
• B = μB₀: диамагнетик μ < 1, парамагнетик μ > 1, ферромагнетик μ ≫ 1; выше точки Кюри ферромагнетизм исчезает.

Типичные ошибки

Линии поля начинаются на полюсе N и заканчиваются на полюсе S

Линии замкнуты: внутри магнита они продолжаются от S к N. У них нет начала и конца.

И направление поля, и направление силы нахожу правой рукой

Правая рука (буравчик) — для поля тока, левая рука — для силы, действующей на ток в поле. Перепутаешь руки — ответ станет противоположным.

Сила Ампера направлена вдоль линий поля

Сила Ампера перпендикулярна и B, и току; если провод параллелен линиям, силы нет вовсе.

Северный конец компаса указывает на полюс N Земли-магнита

Притягиваются разноимённые полюсы: у географического севера находится полюс S Земли-магнита (по географическому положению его часто называют «Северным магнитным полюсом»).

Итоги

Самостоятельная работа

Задания расположены от простых к сложным. Сначала реши сам, потом выбери вариант; пояснение откроется после ответа.

1 · Уровень 1

Единица магнитной индукции в СИ:

1 Тл = 1 Н/(А·м).

2 · Уровень 1

Вне полосового магнита линии поля:

А внутри магнита — от S к N: линии замкнуты.

3 · Уровень 2

Проводник длиной 0,5 м в поле с индукцией 0,2 Тл образует с линиями угол 30°, ток 4 А. Сила Ампера:

F = BIℓ sin α = 0,2 · 4 · 0,5 · 0,5 = 0,2 Н.

4 · Уровень 2

В двух параллельных проводах токи одного направления. Провода:

В поле первого провода на второй по правилу левой руки действует сила, направленная к первому.

5 · Уровень ГЭЦ

Горизонтальный проводник массой 10 г и длиной 20 см подвешен на двух нитях в горизонтальном поле с индукцией 0,25 Тл перпендикулярно линиям. При каком токе натяжение нитей станет равным нулю? (g = 10 м/с²)

BIℓ = mg → I = 0,1 / (0,25 · 0,2) = 2 А (сила должна быть направлена вверх).

6 · Уровень ГЭЦ

В точке поля двух проводов взаимно перпендикулярны: 3 мТл и 4 мТл. Результирующая индукция:

B = √(3² + 4²) = 5 мТл — складываются векторы, а не модули.

Экзаменационные задания и официальные пояснения — ГЭЦ (PDF на азербайджанском языке, в уроке — в переводе):

1. 01.06.2025, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 57; B-57, C-57, D-57
2. 01.06.2025, IV группа специальностей (PDF) — вариант A, 87; B-87, C-87, D-87
3. 13.07.2025, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 31; B-45, C-33, D-49
4. 13.07.2025, IV группа специальностей (PDF) — вариант A, 77; B-73, C-80, D-75
5. 07.06.2026, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 44; B-39, C-49, D-52
6. 07.06.2026, IV группа специальностей (PDF) — вариант A, 62; B-66, C-71, D-70
7. 12.07.2026, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 54; B-53, C-54, D-53
8. 12.07.2026, IV группа специальностей (PDF) — вариант A, 84; B-83, C-85, D-86

История, сцены, примеры, задания «Проверь себя» и «Самостоятельная работа» — наши, не из материалов ГЭЦ. Задания и пояснения ГЭЦ даны в переводе с азербайджанского; знак «…» обозначает пропущенную часть.