Магнетизм. Магнитное поле электрического тока

1.

2.

Магнетизм
2. Магнитное поле электрического тока.
3. Проводник с током в магнитном поле. Магнитная
индукция.
4. Напряженность магнитного поля. Закон полного
тока
5. Магнитная проницаемость. Магнитный поток.
6.
Взаимодействие проводников с токами
7.
Гистерезис.
8.
Электромагниты
9. Электромагнитная индукция.
10. Вихревые токи
11. Самоиндукция
12. Энергия магнитного поля
1.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

Если поступательное движение буравчика
совпадает с направлением тока в
проводнике, то вращательное движение его
рукоятки указывает направление
магнитных линий поля, образующегося
вокруг этого проводника.

11.

12.

13.

14.

15.

Сила, с которой магнитное поле действует
на проводник с током, называется силой
Ампера
Сила F, действующая на проводник с током в
магнитном поле, пропорциональна
магнитной индукции В, току в проводнике I
и длине проводника l, т. е.

16.

Н- векторная величина, которая зависит от
свойств среды и определяется только токами в
проводниках, создающим магнитное поле
(где l — длина магнитной линии), измеряется в
амперах на метр (А/м).

17.

Произведение магнитной индукции на величину
какой-либо поверхности в магнитном поле,
расположенной перпендикулярно направлению
магнитных линий, называется магнитным
потоком, пронизывающим эту поверхность.
Таким образом, обозначив магнитный
поток буквой Ф, получим Ф=ВS, где S —
площадь поверхности, пронизываемой
магнитным потоком, Вб (Вебер)

18.

Свойство тока возбуждать магнитное поле
характеризуется магнитодвижущей силой (мдс),
обозначаемой буквой F.
Намагничивающая сила прямолинейного
проводника с током I равна этому току,
т. е. F=I.
Намагничивающая сила катушки F=wI.

19.

Если магнитное поле создано не одним, a
w
проводниками с током I, то магнитодвижущая
сила:

20.

Если магнитное поле возбуждается током I,
проходящим по катушке с числом витков w,
то закон полного тока для таких устройств
будет иметь следующую общую формулу:

21.

Число, показывающее, во сколько раз
абсолютная магнитная проницаемость
данной
среды больше магнитной постоянной ,
называется относительной магнитной
проницаемостью
или сокращенно магнитной
проницаемостью,
т. е.

22.

23.

Если два или несколько
проводников, по которым
проходят электрические
токи, расположить
параллельно, то эти
проводники в
зависимости от
направлений токов в них
будут взаимно
притягиваться или
отталкиваться.

24.

25.

26.

27.

Соленоид, содержащий железный
сердечник, называется
электромагнитом.

28.

29.

Отставан
ие
уменьшен
ия
магнитно
й
индукции
от
уменьшен
ия
напряжен

30.

Свойство электрического тока создавать магнитное
поле широко используется на практике.
Железный или стальной стержень, помещенный
внутрь соленоида, при пропускании тока по
соленоиду приобретает магнитные свойства.
Стержень магнитотвердой стали вследствие
большой величины коэрцитивной силы,
свойственной этому материалу, в значительной
мере сохраняет магнитные свойства после
исчезновения тока.

31.

32.

33.

Электромагниты нашли широкое
применение в подъемных и тормозных
устройствах, для закрепления в станках
стальных обрабатываемых деталей, в
электроавтоматах, реле и других
устройствах.

34.

В 1820 г Эрстед обнаружил действие
проводника с током на магнитную стрелку.

35.

Английский физик Майкл
Фарадей, узнав об опытах
Эрстеда, поставил перед
собой задачу – «превратить
магнетизм в электричество».
Решал эту задачу в течение
10 лет – с 1821 по 1831 г.
Фарадей доказал, что
магнитное поле может
порождать электрический
ток.

36.

Способы наведения ЭДС индукции в
замкнутых контурах:

37.

38.

Выполнение условия возникновения ЭМИ –
изменение магнитного потока через
контур – можно осуществить двумя
способами:
Движение
контура в
постоянном
магнитном поле
Изменение во
времени
магнитного
поля, в котором
покоится контур

39.

Электрические токи, возникающие при
изменение магнитного потока в течение
времени, называются индукционными, а
причина, вызывающая появление
индукционных токов, электродвижущей
силой индукции.

40.

Правило Ленца: знак «-» (минус)
указывает на то, что ток, созданный
ЭДС индукции, препятствует
причине, вызвавшей эту ЭДС.

41.

Индукционный ток
при движении
проводящего контура
в постоянном
магнитном поле
вызывает сила
Лоренца,
действующая на
свободные заряды в
проводнике

42.

43.

44.

45.

Индукционный ток в
неподвижном
замкнутом контуре,
находящемся в
переменном
магнитном поле,
вызывается
электрическим полем,
порождаемым
переменным
магнитным полем
(вихревым
электрическим полем)

46.

47.

Если проводник перемещается
в магнитном поле в
направлении,
перпендикулярном магнитным
силовым линиям этого поля:
Если проводник пересекает
магнитные линии под какимлибо углом,

48.

На явлении ЭМИ основано
действие генераторов
электрического тока на всех
электростанциях Земли.
Немецкий физик Генрих
Гельмгольц сказал: «Пока
люди будут пользоваться
благами электричества, они
будут помнить имя Фарадея».

49.

Индукционные токи возникающие не
только в изолированных проводниках и
обмотках, но и в сплошных металлических
массах генераторов, электромагнитных
аппаратов и механизмов, которые
подвергаются действию изменяющихся
магнитных полей, называют вихревыми.

50.

51.

52.

Схема к возникновению ЭДС самоиндукции.

53.

54.

55.

Величина L называется индуктивностью
проводника. Если в цепи, обладающей
индуктивностью L ток в течение
(с)
изменяется на величин
(А), то в такой цепи
возникает ЭДС самоиндукции:

56.

При включении этой цепи, ток не сразу достигает
установившегося значения. При постепенном возрастании тока
в окружающем пространстве возникает магнитное поле и в нем
происходит накопление части энергии, израсходованной
источником тока.

57.

58.

59.

Схема к возникновению ЭДС взаимоиндукции
в замкнутых витках.

60.

где М —коэффициент взаимной индукции,
зависящий от геометрических размеров контуров и
их взаимного расположения.

61.

1. Как убедиться в том, что катушка с током имеет
полюсы — северный и южный? Где они находятся?
2. У зажимов аккумулятора не оказалось пометок о том,
какой из них «плюсовой» и какой — «минусовой».
Можно узнать это, имея компас?
3. Магнитная стрелка, помещенная около провода,
отклонилась при пропускании по нему тока. За счет
какого вида энергии совершена работа, необходимая
для поворота стрелки?
4. Изготовляя самодельный электромагнит, можно ли
неизолированный провод наматывать на железный
сердечник?
5. Почему магнитное действие катушки, по которой
идет ток, усиливается, когда в нее вводят железный
сердечник?
6. При погрузке подъемным электромагнитным краном
стальных предметов очень часто они не отпадают от
электромагнита после выключения тока в его обмотке.
Что следует сделать, чтобы предметы отпали?

62.

1. От чего зависит направление силы,
действующей на проводник с током,
находящийся в магнитном поле?
2. Какими способами создается магнитное
поле в электродвигателе?
3. Проволочный виток с током вращается в
магнитном поле. За счет какой энергии
совершается механическая работа по
вращению рамки?
4. Как можно показать, что магнитное поле
действует на проводник с током?
5. Почему в метро применяют только
электрические двигатели, а не тепловые?
6. На какие части рамки не действуют силы со
стороны магнитного поля?

63.

Как формируется правило левой руки?
Что такое электромагнит?
Как формируется правило правой руки?
В чем заключается явление самоиндукции?
Как определяется энергия магнитного
поля?
Что представляет собой явление
взаимоиндукции?