Лекция №10 Магнитное поле

1. Лекция 10 Магнитное поле

ЛЕКЦИЯ 10
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

2.

Рассматриваемые вопросы:
1. Опыт Эрстеда.
2. Магнитное поле. Свойства магнитного поля.
3. Характеристика магнитного поля.
4. Линии магнитной индукции.
5. Правило буравчика.
6. Правило правой руки.
7. Электромагнитная индукция
8. Закон электромагнитной индукции

3. Определение:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ:
Магнитное поле представляет собой
особую форму материи, посредством
которой осуществляется взаимодействие
между движущимися электрически
заряженными частицами.
Магнитное поле – это поле создаваемое
электрическим током (движущимися
электрическими зарядами).

4.

1. Опыт Эрстеда
В 1820 г. датский физик
Ханс Кристиан Эрстед
(1777—1851)
обнаружил, что
магнитная стрелка
поворачивается при пропускании
электрического тока через
проводник, находящийся около неё.

5. По магнитным свойствам все вещества делятся на три группы:

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 1001000 раз больше внешнего
магнитного поля.

6. Составные части постоянного магнита

СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ
ПОСТОЯННОГО МАГНИТА
Те участки магнита, около которых обнаруживается
наиболее сильное магнитное действие и где
сильнее всего магнитное поле, называют
магнитными полюсами. 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.

7. ГДЕ МОЖНО ОБНАРУЖИТЬ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ?

1.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,
проводов и под провод
поставить магнитную
стрелку, то при замыкании
цепи стрелка повернется,
при размыкании - придет в
первоначальное положение.
Опыт Эрстеда доказал, что
магнитное поле
существует вокруг
прямого проводника с
током. Электрический ток в
прямом проводнике создает
в окружающем пространстве
магнитное поле прямого
проводника.

8. 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.

9. Какие бывают магнитные поля?

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.

10. Индукция магнитного поля

ИНДУКЦИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Магнитное поле характеризуется векторной величиной, которая
обозначается символом В и называется индукцией магнитного
поля (или магнитной индукцией).Измеряется магнитная индукция
в Теслах (Тл)
Если поле однородное, то линии магнитной индукции
представляют собой прямые, расположенные на одинаковом
расстоянии.
Если поле неоднородное, то линии магнитной индукции являются
касательными к силовым линиям магнитного поля.

11. Магнитный поток

МАГНИТНЫЙ ПОТОК
II. Величина магнитного потока зависит ь
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.

12. Сила Ампера и ее направление

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.

13. Сила Лоренца и ее направление

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.

14. Важно различать!

Электромагнитная
индукция
• Явление возникновения
электрического тока в
проводящем контре при
изменении магнитного
потока через
поверхность,
ограниченную этим
контуром.
Магнитная индукция
• Векторная физическая
величина, являющаяся
силовой
характеристикой
магнитного поля.

15. Электромагнитная индукция

• Электромагнитная индукция возникновения электрического
индукционного тока в замкнутом контуре
при изменении магнитного потока через
ограниченную контуром площадь.
Вывод из опытов Фарадея:
Индукционный ток в замкнутом контуре возникает
при изменении магнитного потока через площадь,
ограниченную контуром

16. Закон электромагнитной индукции

• Сторонние силы действуют на свободные заряды,
если в замкнутом контуре возникает индукционный
ток. Они характеризуются электродвижущей силой.
• По закону Ома для полной цепи:
- сила инд.тока
- полное сопротивление замкнутого
контура
Закон электромагнитной индукции:
ЭДС индукции в замкнутом контуре равна модулю скорости изменения
магнитного потока, пронизывающего этот контур

17. Закон ЭМИ: ЭДС индукции в замкнутом контуре равна модулю скорости изменения магнитного потока, пронизывающего этот контур.

18.

Домашнее задание
1. Выполнить тест
2. Творческие задания
(Подготовить презентацию 5-7 слайдов на тему):
1. Магнитное поле Земли. Северное сияние
2. Фантастические изобретения Никола Теслы.