Решение: Усиление электромагнита
У ученика есть провод длиной 1 м, толстый железный гвоздь и батарейка. Он намотал 10 витков провода на гвоздь и подключил его к батарейке. Гвоздь стал притягивать мелкие железные предметы. Что может сделать ученик, чтобы увеличить силу, с которой эти предметы притягиваются к гвоздю? Ответ поясните.
Решение по шагам
3 шагаНамотанная на железный гвоздь проволока с током образует катушку, а гвоздь становится сердечником электромагнита.
$$B \sim \mu n I$$При том же токе магнитное поле катушки можно усилить, увеличив число витков на единицу длины. Для этого следует намотать витки плотнее, вплотную друг к другу, уменьшив длину намотки.
$$n = \dfrac{N}{l}$$При усилении магнитного поля сильнее намагничивается железный гвоздь, поэтому увеличивается сила притяжения мелких железных предметов.
Нужно намотать витки плотнее, без промежутков, уменьшив длину катушки. Число витков на единицу длины увеличится, магнитное поле усилится, и сила притяжения гвоздя возрастёт.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Указывают только действие без объяснения его влияния на магнитное поле.
Предлагают увеличить длину провода, хотя длина провода по условию фиксирована.
Путают магнитное поле катушки с электрическим током в цепи.