9 На рисунке показано сечение проводника с током. Электрический ток направлен перпендикулярно плоскости рисунка. В каком случае правильно указано направление линий магнитного поля, созданного этим током?

Решение:

По правилу буравчика (или правилу правой руки), если обхватить проводник правой рукой так, чтобы большой палец указывал направление тока, то остальные пальцы покажут направление линий магнитного поля. Если ток направлен от нас (крестик), то линии поля направлены по часовой стрелке. Если ток направлен к нам (точка), то линии поля направлены против часовой стрелки.

На рисунке А: ток направлен к нам (точка), линии поля направлены против часовой стрелки, что соответствует правилу.

На рисунке Б: ток направлен от нас (крестик), линии поля направлены по часовой стрелке, что также соответствует правилу.

Однако, в задании указано, что ток направлен перпендикулярно плоскости рисунка. Картинки А и Б показывают сечение проводника, и точками/крестиками обозначено направление тока. На картинке А ток направлен к нам (точка), на картинке Б – от нас (крестик).

Для тока, направленного к нам (картинка А), линии магнитного поля будут идти против часовой стрелки.

Для тока, направленного от нас (картинка Б), линии магнитного поля будут идти по часовой стрелке.

Оба случая нарисованы правильно, но если считать, что ток направлен к нам (А), то магнитное поле будет против часовой стрелки. Если ток направлен от нас (Б), то магнитное поле будет по часовой стрелке.

Так как в вопросе не указано направление тока (к нам или от нас), а только сказано, что он перпендикулярен плоскости, и оба варианта (А и Б) изображают правильное направление магнитного поля для соответствующего направления тока, то оба варианта верны.

Но если выбирать один, то обычно в таких заданиях подразумевается, что ток направлен к нам, если не указано обратное, и тогда рисунок А будет более предпочтителен.

Пересмотрим условие: "В каком случае правильно указано направление линий магнитного поля, созданного этим током?"

На рисунке А: ток к нам, поле против часовой стрелки. Это верно.

На рисунке Б: ток от нас, поле по часовой стрелке. Это верно.

Однако, в вариантах ответа есть только номера рисунков. Если выбирать из них, то оба верны.

Часто используется такое соглашение: круг с точкой означает ток, направленный к наблюдателю, круг с крестом - от наблюдателя. Для тока, направленного к нам (точка), линии магнитного поля закручены против часовой стрелки (рисунок А). Для тока, направленного от нас (крест), линии магнитного поля закручены по часовой стрелке (рисунок Б). Оба рисунка отображают правильное соотношение между направлением тока и направлением магнитного поля.

Без дополнительных указаний, оба рисунка правильные. Предположим, что есть единственно верный ответ.

Рассмотрим стандартные примеры: если ток течет вверх, поле идет влево. Если ток течет вниз, поле идет вправо. Это не помогает.

Правило правой руки: обхватить провод правой рукой. Если большой палец указывает направление тока, то согнутые пальцы указывают направление силовых линий магнитного поля.

Рисунок А: точка - ток к нам. Обхватываем провод правой рукой, большой палец к нам. Остальные пальцы загибаются против часовой стрелки. Это соответствует рисунку А.

Рисунок Б: крест - ток от нас. Обхватываем провод правой рукой, большой палец от нас. Остальные пальцы загибаются по часовой стрелке. Это соответствует рисунку Б.

Оба варианта верны.

Если нужно выбрать один, то обычно А рисуют первым, если ток к нам. Давайте выберем А.

Ответ: А.