12.18M

Category:

physics

Магнитное поле. Немного истории

1.

МАГНИТНОЕ
ПОЛЕ
Магнитное поле --особая
форма материи,
посредством которой
осуществляется
взаимодействие между
движущимися электр.
зарядами.

НЕМНОГО
ИСТОРИИ:
В VI в.до н.э. древнекитайские ученые обнаружили
минерал способный притягивать к себе железные
предметы. Китайцы назвали его «чу-ши», что
означает «любящий камень».
Залежи этого минерала найдены около города
Магнесии (в Турции). Магнит означает «камень из
Магнессии».
В настоящее время известно, что природные магниты
представляют собой куски магнитного железняка
(магнетита), состоящего из FeO(31%) и Fe2O3 (69%).
Это хрупкий черный минерал с плотностью около
3

3.

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ
Южный магнитный
полюс
Земной шар тоже магнит. У
него есть свои магнитные
полюсы и свое магнитное
поле. Именно оно заставляет
стрелку компаса
ориентироваться все время в
определенном направлении.
Магнитное поле Земли
простирается до высоты около
100 000 км.
Магнитное поле Земли
защищает планету от
космических лучей и
Северный магнитный полюс
солнечного ветра.
Заряженные частицы из
далекого космоса не падают
прямо на землю...

4.

ПО МАГНИТНЫМ СВОЙСТВАМ ВСЕ ВЕЩЕСТВА
ДЕЛЯТСЯ НА ТРИ ГРУППЫ:
Диамагнетики:
внутреннее магнитное поле направлено
противоположно внешнему магнитному
полю, но слабо выражено.
Парамагнетики:
внутреннее магнитное поле направлено
также, как и внешнее магнитное поле, т.е.
усиливает его.
Ферромагнетики:
внутреннее магнитное поле в 100-1000 раз
больше внешнего магнитного поля.
Постоянные магниты, изготовленные из
магнитного железняка (магнетита)– это
природные или естественные магниты.
Они обладают очень сильными
магнитными свойствами.
В настоящее время удается создать
искусственные магниты со значительно
более сильным магнитным полем.
Именно около постоянных магнитов
можно обнаружить магнитное поле

5.

СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ
ПОСТОЯННОГО МАГНИТА
У каждого магнита два полюса:
северный (N)и южный (S).
Поднося магниты друг к другу, можно установить,
что разноименные магнитные полюсы
притягиваются друг к другу, а одноименные –
отталкиваются.

6.

ПРИМЕНЕНИЕ МАГНИТОВ
используются не только в компасах, но и в электро- и радиотехнике,
автоматике, робототехнике и т.д. Их можно обнаружить внутри
электродвигателей, громкоговорителей (динамиков), телефонов,
амперметров, вольтметров и других приборов.
В медицине магнитные зонды применяются при извлечении из
желудков пациентов случайно проглоченных ими игл, булавок и
других железных предметов.

7.

ПОЧЕМУ СУЩЕСТВУЕТ МАГНИТНОЕ
ПОЛЕ ВОКРУГ ПОСТОЯННЫХ
МАГНИТОВ?
Андре Мари Ампер
(1775-1836)
В 1820 г. Французский
ученый А.М. Ампер
предположил, что
магнитные свойства
постоянных магнитов
обусловлены множеством
круговых токов,
циркулирующих внутри
молекул этих тел. Эти токи
были названы
молекулярными. Во
времена Ампера природа
этих токов была
неизвестна. Теперь мы
знаем, что внутри атомов
и молекул движутся
электроны, благодаря
которым и возникает
намагниченность тела.

8.

9.

ГДЕ ЕЩЕ МОЖНО ОБНАРУЖИТЬ МАГНИТНОЕ
ПОЛЕ?
проводов и под провод
поставить магнитную
стрелку, то при замыкании
цепи стрелка повернется,
при размыкании - придет в
первоначальное положение.
.В 1819 году датский ученый
Ханс Кристиан Эрстед открыл
действие электрического тока на
магнитную стрелку.
Опыт Эрстеда заключался в
следующем: Если собрать
электрическую цепь, состоящую
из источника тока, реостата,
ключа,
Опыт Эрстеда
доказал, что
магнитное поле
существует
вокруг прямого
проводника с
током.

10.

ГДЕ ЕЩЕ МОЖНО ОБНАРУЖИТЬ
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ?
Магнитное поле можно
обнаружить вокруг соленоида
(катушки в виде намотанного на
цилиндрическую поверхность
изолированного проводника, по
которому течёт электрический
ток).
Электрический ток в обмотке
создает в окружающем
пространстве магнитное поле
соленоида.
Если подвесить соленоид на нити,
то он расположиться как
магнитная стрелка: в направлении
с севера на юг.

11.

КАКИМ ОБРАЗОМ МОЖНО ОБНАРУЖИТЬ
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ?
1.Магнитное поле обнаруживается
по действию на магнитную
стрелку;
2.С помощью железных опилок.
Попадая в магнитное поле,
железные опилки становятся
маленькими магнитными
стрелочкам. А они
устанавливаются вдоль
магнитных линий магнитного
поля, становится видимым.
3.По действию на проводник с
током. Попадая в магнитное
поле, проводник с током
начинает двигаться.

12.

ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ
МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Линии, вдоль которых в магнитном поле располагаются оси маленьких
магнитных стрелок, называются линиями магнитного поля.
Магнитные линии магнитного поля тока представляют собой замкнутые
кривые
При изменении направления тока в проводнике изменяется и ориентация
магнитных стрелок. Это означает, что направление силовых линий магнитного
поля связано с направлением тока в проводнике.
Направление, указываемое северным полюсом стрелок, принимают за
направление магнитных силовых линий.
Силовые линии постоянного магнита и соленоида очень похожи. У соленоида,
как и у магнита есть два полюса: северный и южный.
У постоянного магнита и соленоида силовые линии магнитного поля
выходят из северного полюса и входят в южный полюс.

13.

НАПРАВЛЕНИЕ ЛИНИЙ
МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Если направление
поступательного движения
буравчика совпадает с
направлением тока в
проводнике, то направление
вращения ручки буравчика
совпадет с направлением
линий магнитного поля тока
Если обхватить соленоид
ладонью правой руки,
направив четыре пальца по
направлению тока в витках,
то отставленные большой
палец покажет направление
линий магнитного поля
внутри соленоида.

14.

КАКИЕ БЫВАЮТ МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ?
Если сила, с которой магнитное
поле действует на помещенную
в него магнитную стрелку, в
разных точках поля различна,
то такое поле называется
неоднородным. К таким
полям относится магнитное
поле прямого проводника.
Если поле, в любой точке
которого сила действия на
магнитную стрелку одинакова
по модулю и направлению, то
оно называется однородным
полем. Однородным полем
является поле внутри
постоянного магнита в
центральной его части и поле
внутри соленоида.

15.

16.

17.

МАГНИТНЫЙ ПОТОК
II. Величина магнитного потока зависит
также от взаимного расположения
замкнутого контура и вектора магнитной
индукции:
1. Если они перпендикулярны, то
магнитный поток наибольший.
2. Если параллельны, то магнитный поток
равен нулю
3. При вращении замкнутого контура
магнитный поток уменьшается.
1Вб – это единица
магнитного потока вебер

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.

29.

30.

31.

32.

33.

СИЛА АМПЕРА И ЕЕ
НАПРАВЛЕНИЕ
Сила, с которой
магнитное поле действует на
проводник с током,
называется силой Ампера.
Модуль силы Ампера
определяется формулой:
FА = IlB sin α,
где
I- сила тока,
l – длина активной части
проводника,
В - индукция магнитного
поля,
α - угол между проводником и
вектором магнитной
индукции.
Определить направление силы
Ампера можно по правилу
левой руки
Если расположить левую
ладонь руки так, чтобы четыре
вытянутых пальца указали
направление тока в проводнике,
а силовые линии магнитного
поля входили в ладонь, то
отставленный большой палец
укажет направление силы
Ампера.

34.

СИЛА ЛОРЕНЦА И ЕЕ
НАПРАВЛЕНИЕ
Определить направление силы
Лоренца можно по правилу левой
руки:
Если четыре пальца левой руки
(с указательного по мизинец)
направлены вдоль вектора скорости
положительно заряженной частицы,
а силовые линии магнитного
поля входят в ладонь, то большой
палец, отведенный в плоскости
ладони на 90° от остальных
четырех пальцев, показывает
направление силы Лоренца.