К проводнику с током поднесли магнитную стрелку, которая повернулась относительно проводника как показано на рисунке. Выберите из предложенного списка два верных утверждения

Решение:

Для определения направления тока и полярности источника питания воспользуемся правилом буравчика (или правилом правой руки) и данными о повороте магнитной стрелки.

На рисунке видно, что магнитная стрелка повернулась так, что её северный полюс (N) направлен вправо, а южный полюс (S) — влево. При этом она находится над проводником, по которому течет ток.

1. Направление тока в проводнике:

Если предположить, что ток направлен вверх, то магнитное поле, создаваемое проводником, будет направлено по окружности против часовой стрелки (если смотреть сверху). В этом случае северный полюс стрелки, поднесенной к проводнику, должен повернуться к источнику магнитного поля. Направление поля в данном случае (слева от проводника) будет направлено от нас.

Если предположить, что ток направлен вниз, то магнитное поле будет направлено по часовой стрелке (если смотреть сверху). В этом случае северный полюс стрелки, поднесенной к проводнику, должен повернуться к источнику магнитного поля. Направление поля в данном случае (слева от проводника) будет направлено к нам.

Магнитная стрелка повернулась так, что северный полюс (N) смотрит вправо. Из рисунка видно, что северный полюс стрелки (красный конец) отвернулся от проводника и повернулся вправо. Применяя правило буравчика, если проводник поместить между полюсами магнита, то магнитная стрелка располагается вдоль силовых линий магнитного поля. Ток, создающий поле, которое заставляет стрелку повернуться северным полюсом вправо, должен быть направлен вниз.

2. Полярность источника тока:

Если ток в проводнике направлен вниз, это означает, что электроны движутся вверх, а положительный заряд движется вниз. Следовательно, клемма, из которой выходит положительный ток (традиционное направление), должна быть ниже, а клемма, в которую входит ток, — выше. На рисунке мы видим, что проводник подключен к источнику тока (батарее). Верхняя клемма батареи подключена к проводнику, из которого ток направлен вниз. Нижняя клемма батареи также подключена к проводнику, из которого ток движется вверх.

Однако, исходя из того, что ток направлен вниз, положительная клемма источника должна быть там, откуда выходит ток, а отрицательная — туда, где он входит. На рисунке левая клемма батареи подключена к верхней части проводника (откуда ток идет вниз), а правая клемма батареи подключена к нижней части проводника (куда ток идет вверх).

Таким образом, если ток течет от плюса к минусу, то левая клемма источника — положительная (+), а правая — отрицательная (-).

Рассмотрим варианты:

• Левая клемма источника тока имеет знак "+": Если ток идет из левой клеммы, то ток в проводнике направлен вверх. Это противоречит нашему выводу.
• Ток в проводнике направлен вверх: Это противоречит нашему выводу.
• Ток в проводнике направлен вниз: Это соответствует нашему выводу.
• Правая клемма источника тока имеет знак "+": Если ток идет из правой клеммы, то ток в проводнике направлен вниз. Это соответствует нашему выводу.

Таким образом, верными являются утверждения: Ток в проводнике направлен вниз и Правая клемма источника тока имеет знак "+".

Ответ: Ток в проводнике направлен вниз. Правая клемма источника тока имеет знак "+".