Електромагнитни явления
Знаем, че проводник с ток създава магнитно поле около себе си. Постоянният магнит също създава магнитно поле. Ще бъдат ли различни полетата, които създават? Несъмнено ще го направят. Разликата между тях може да се види ясно, ако създадете графични изображения на магнитни полета. Линиите на магнитното поле ще бъдат насочени по различен начин.
Еднородни магнитни полета В случайтоководещ проводник
магнитните линии образуват затворени концентрични кръгове около проводник. Ако погледнем напречно сечение на проводник с ток и създаденото от него магнитно поле, ще видим набор от кръгове с различни диаметри. Фигурата вляво показва само проводник, по който протича ток. Действиемагнитно поле
Еднородни магнитни полета колкото по-близо е до проводника, толкова по-силен ще бъде. Когато се отдалечите от проводника, действието и съответно силата на магнитното поле ще намалее. постоянен магнит
имаме линии, излизащи от южния полюс на магнита, минаващи покрай тялото на самия магнит и навлизащи в северния му полюс.
След като скицирахме графично такъв магнит и магнитните линии на магнитното поле, образувано от него, ще видим, че ефектът на магнитното поле ще бъде най-силен в близост до полюсите, където магнитните линии са най-плътно разположени. Картината вляво с два магнита просто изобразява магнитното поле на постоянните магнити.
Ще видим подобна картина на местоположението на магнитните линии в случай на соленоид или намотка с ток. Магнитните линии ще имат най-голям интензитет в двата края или краищата на намотката. Във всички горепосочени случаи имахме нееднородно магнитно поле. Магнитните линии имаха различни посоки и тяхната плътност беше различна.
Може ли магнитното поле да бъде еднородно?
Ако разгледаме внимателно графичното представяне на соленоида, ще видим, че магнитните линии са успоредни и имат еднаква плътност само на едно място вътре в соленоида.
Такова поле може да се изисква от хората в редица технологични процеси, така че соленоидите могат да бъдат конструирани с достатъчен размер, за да позволят извършването на необходимите процеси в тях.
Графично сме свикнали да изобразяваме магнитните линии като кръгове или сегменти, тоест изглежда, че ги виждаме отстрани или по дължина. Но какво ще стане, ако рисунката е създадена по такъв начин, че тези линии да са насочени към нас или в обратна посока от нас? След това те се изчертават под формата на точка или кръст.
Ако са насочени към нас, тогава те са изобразени като точка, сякаш е върха на стрела, летяща към нас. В обратния случай, когато са насочени встрани от нас, те са нарисувани под формата на кръст, сякаш са опашка на стрела, която се отдалечава от нас.
Така графичното изображение на еднородно магнитно поле в равнина, перпендикулярна на посоката на магнитните линии, ще бъде равномерна матрица от точки или кръстове, в зависимост от посоката на магнитните линии от нас или към нас.
Нуждаете се от помощ с обучението си?
Предишна тема: Звуков резонанс и звукова интерференция на примера на китара
Следваща тема: Посоката на тока и посоката на неговите магнитни силови линии
МАГНИТНО ПОЛЕ
Магнитно поле, какво е това? - специален вид материя;
Къде съществува? - около движение електрически заряди(включително около проводник с ток)
Как да открием? - с помощта на магнитна игла (или железни стружки) или чрез въздействието й върху проводник с ток.
Опитът на Ерстед:
Магнитната стрелка се завърта, ако електричеството започне да тече през проводника. ток, защото Около проводник, по който протича ток, се образува магнитно поле.
Взаимодействие на два проводника с ток:
Всеки проводник с ток има собствено магнитно поле около себе си, което действа с известна сила върху съседния проводник. В зависимост от посоката на тока, проводниците могат да се привличат или отблъскват.
МАГНИТНИ ЛИНИИ
(или по друг начин линии на магнитна индукция)
Как да изобразим магнитно поле? - използване на магнитни линии;
Магнитни линии, какви са те?
Това са въображаеми линии, по които са разположени магнитни игли, поставени в магнитно поле. Магнитни линии могат да бъдат начертани през всяка точка на магнитното поле, те имат посока и винаги са затворени.
НЕХОМОГЕННО МАГНИТНО ПОЛЕ
Характеристики на неравномерно магнитно поле: магнитните линии са различни; силата, с която магнитното поле действа върху магнитната стрелка, е различна по големина и посока.
Къде съществува нееднородно магнитно поле?
Около прав проводник, по който тече ток;
Около лентата магнит;
Около соленоида (бобина с ток). 
ХОМОГЕННО МАГНИТНО ПОЛЕ
Характеристики на еднородното магнитно поле: магнитните линии са успоредни прави линии; Силата, с която магнитното поле действа върху магнитната стрелка, е еднаква във всички точки на това поле по големина и посока.
Къде съществува еднородно магнитно поле?
Вътре в магнитна лента и вътре в соленоид, ако дължината му е много по-голяма от диаметъра му.
домашна работа.
Задача 1. Отговорете на въпросите.
- Какъв е източникът на магнитното поле?
- Какво създава магнитното поле на постоянен магнит?
- Какво представляват магнитните линии? Какво се приема за тяхната посока във всяка точка?
- Как се намират магнитните игли в магнитно поле, чиито линии са прави; криволинейна?
- 0 какво може да се съди от модела на линиите на магнитното поле?
- Какъв вид магнитно поле - хомогенно или нехомогенно - се образува около магнитната лента; около прав проводник, по който тече ток; вътре в соленоид, чиято дължина е значително по-голяма от диаметъра му?
- Какво може да се каже за големината и посоката на силата, действаща върху магнитната стрелка в различни точки на нехомогенното магнитно поле; равномерно магнитно поле?
- Каква е разликата между местоположението на магнитните линии в нехомогенни и хомогенни магнитни полета?
Задача 2. Решете пъзела.
Към урока е прикачен файлът „Това е интересно!“ Можете да изтеглите файла по всяко удобно за вас време.
Използвани източници:
http://class-fizika.narod.ru/9_29.htm
Магнитното поле се генерира от електрически ток. Магнитното поле се генерира от електрически ток. В метал токът се създава от електрони, движещи се насочено по протежение на проводник. В метал токът се създава от електрони, движещи се насочено по протежение на проводник. В електролитен разтвор се създава ток от положително и отрицателно заредени йони, движещи се един към друг. В електролитен разтвор се създава ток от положително и отрицателно заредени йони, движещи се един към друг.
Според хипотезата на Ампер пръстенните токове възникват в атомите и молекулите на материята в резултат на движението на електрони. В магнитите елементарните пръстенни токове са ориентирани по същия начин. Следователно магнитните полета, образувани около всеки такъв ток, имат еднакви посоки. Тези полета се подсилват взаимно, създавайки поле в и около магнита.
За визуално представяне на магнитното поле се използват магнитни линии. Магнитните линии са въображаеми линии, по които ще бъдат разположени малки магнитни стрелки, поставени в магнитно поле. Магнитна линия може да бъде начертана през всяка точка в пространството, в която съществува магнитно поле. Магнитните линии винаги са затворени
Магнитните линии напускат северния полюс на магнита и навлизат в южния полюс. Вътре в магнита те са насочени от южния полюс към севера. Извън магнита, магнитните линии са най-плътно разположени на полюсите. Това означава, че полето е най-силно в близост до полюсите, а когато се отдалечава от полюсите, отслабва.
Нехомогенно и хомогенно магнитно поле Нехомогенно магнитно поле Силата, с която полето на лентовия магнит действа върху магнитна стрелка, поставена в това поле, може да бъде различна в различните точки на полето както по големина, така и по посока. Магнитните линии на нееднородно магнитно поле са извити, тяхната плътност варира от точка до точка. Еднородно магнитно поле В определена ограничена област от пространството е възможно да се създаде еднородно магнитно поле, тоест поле, във всяка точка на което силата върху магнитната игла е еднаква по големина и посока. Магнитните линии на еднородно магнитно поле са успоредни една на друга и са разположени с еднаква плътност.
Посоката на тока и посоката на линиите на неговото магнитно поле Правилото на гимлета: ако посоката на транслационното движение на гимлета съвпада с посоката на тока в проводника, тогава посоката на въртене на дръжката на гимлета съвпада с посоката на силовите линии на магнитното поле на тока
Нееднородно и хомогенно магнитно поле
Правило на Gimlet
Правило на дясната ръка
Ефектът на магнитното поле върху електрическия ток
Правило на лявата ръка
Индукция на магнитно поле
Магнитен поток
Феноменът на електромагнитната индукция
Въпроси и задачи
Референции
Фигурата показва магнитна линия (както права, така и извита).
От модела на магнитните линии може да се съди не само за посоката, но и за големината на магнитното поле.
Тъй като електрическият ток е насочено движение на заредени частици, можем да кажем, че магнитното поле се създава от движещи се заредени частици, както положителни, така и отрицателни. За визуално представяне на магнитното поле използвахме магнитни линии. Магнитните линии са въображаеми линии, по които ще бъдат разположени малки магнитни стрелки, когато бъдат поставени в магнитно поле.
разнородни. хомогенен
За да изобразите магнитно поле, използвайте следната техника. Ако линиите на еднородно магнитно поле са разположени перпендикулярно на равнината на чертежа и са отложени от нас зад чертежа, тогава те са представени с кръстове, а ако отзад на чертежа към нас, след това с точки.
Силата, с която полето на лентовия магнит действа върху магнитна игла, поставена в това поле, може да бъде различна в различни точки на полето, както по големина, така и по посока. Това поле се нарича разнородни.Линиите на нееднородно магнитно поле са извити, тяхната плътност варира от точка до точка. В някакво ограничено пространство можете да творите хомогененмагнитно поле, т.е. поле, във всяка точка на което силата върху магнитната стрелка е еднаква по големина и посока.
gimlet rule.
Известно е, че посоката на линиите на магнитното поле на тока е свързана с посоката на тока в проводника. Тази връзка може да се изрази с просто правило, наречено gimlet rule.
Правилото на gimlet е следното: ако посоката на транслационното движение на гимлета съвпада с посоката на тока в проводника, тогава посоката на въртене на дръжката на гимлета съвпада с посоката на линиите на магнитното поле на тока.
Използвайки правилото на гимлета, по посока на тока можете да определите посоката на линиите на магнитното поле, създадени от този ток, а по посока на линиите на магнитното поле можете да определите посоката на тока, създаващ това поле.
правило на дясната ръка.
За да се определи посоката на линиите на магнитното поле на соленоида, е по-удобно да се използва друго правило, което понякога се нарича правило на дясната ръка.
Това правило гласи така: Ако закопчаете соленоида с дланта на дясната си ръка, насочвайки четири пръста по посока на тока в завоите, тогава удълженият палец ще покаже посоката на линиите на магнитното поле вътре в соленоида.
Соленоидът, подобно на магнит, има ивици: краят на соленоида, от който излизат магнитните линии, се нарича северен полюс, а краят, в който влизат магнитните линии, се нарича южен полюс.
Познавайки посоката на тока в соленоида, използвайки правилото на дясната ръка, можете да определите посоката на магнитните линии вътре в него и следователно неговите магнитни полюси и обратно.
Правилото на дясната ръка може да се използва и за определяне на посоката на линиите на магнитното поле в центъра на единична намотка с ток.
За всеки проводник с ток. Поставено в магнитно поле и неподравнено с неговите магнитни линии, това поле действа с известна сила.Ефектът на магнитно поле върху проводник с ток може да се използва за откриване на магнитното поле в даден регион на пространството.
Магнитното поле се създава от електрически ток и се открива чрез въздействието му върху електрическия ток. Посоката на тока в проводника, посоката на силовите линии на магнитното поле и посоката на силата, действаща върху проводника, са взаимосвързани.
правило:
правило: ако лявата ръка е разположена така, че линиите на магнитното поле да влизат в дланта перпендикулярно на нея и четири пръста са насочени по протежение на движението на положително заредена частица (или срещу движението на отрицателно заредена), тогава палецът е поставен на 900 ще покаже посоката на силата, действаща върху частицата.
Магнитното поле се характеризира с векторна физическа величина, която се обозначава със символа B и се нарича индукция на магнитно поле (или магнитна индукция).
По този начин модулът на вектора на магнитната индукция B е равен на съотношението на модула на силата F, с която магнитното поле действа върху проводник с ток, разположен перпендикулярно на магнитните линии, към силата на тока I в проводника и неговата дължина л . Единицата SI за магнитна индукция се нарича тесла (T), кръстена на югославския инженер по електроника Никола Тесла.
Линиите на магнитната индукция са линии, чиито допирателни във всяка точка на полето съвпадат с посоката на вектора на магнитната индукция.
Знаем, че магнитното поле може да въздейства с определена сила върху поставен в него проводник с ток. Съотношението на модула на силата F към дължината на проводника l и силата на тока I е постоянна стойност. То не зависи нито от дължината на проводника, нито от силата на тока в него, това съотношение зависи само от полето и може да служи като негова количествена характеристика. Тази стойност се използва за модула на вектора на магнитната индукция:
п
Фигурата показва жична верига, поставена в еднородно магнитно поле. Обичайно е да се каже, че верига в магнитно поле е проникната от определен магнитен поток F или потока на вектора на магнитната индукция. Тъй като потокът е пропорционален на индукцията, тогава, когато се увеличи с пМагнитният поток, който прониква в областта S на дадена верига, се увеличава със същото количество. Ако равнината на контура е перпендикулярна на линиите на магнитна индукция, тогава при дадена индукция B1, потокът Ф, проникващ в областта S, ограничена от този контур, е максимален. Когато веригата се върти около оста си, потокът, преминаващ през нея, намалява и става равно на нула, когато равнината на контура е разположена успоредно на линиите на магнитната индукция. По този начин магнитният поток, проникващ в зоната на контура, се променя, когато модулът на вектора на магнитната индукция B (b), площта на контур S (c), а когато контурът се върти (d), т.е. Когато ориентацията му се промени спрямо индукционните линии на магнитното поле.
Известно е, че около електрически ток винаги има магнитно поле. Електрическият ток и магнитното поле са неразделни едно от друго.
Индуцираният ток в проводник е същото подредено движение на електрони като тока, получен от галванична клетка или батерия.