Цели обучения знать и понимать формулы F IBLsinα и

Цели обучения: знать и понимать формулы F=IBLsinα и F = BVqsinα, а так же правило левой и правой руки применять формулы F=IBLsinα и F = BVqsinα, а так же правило левой и правой руки

Магнитное поле. Магнитная индукция. Сила Ампера.

Магнитное поле - это вид материи, окружающей проводники с током (или движущиеся заряды ), и проявляющейся в действии на проводники с током (или движущиеся заряды ).

За направление вектора магнитной индукции принимают направление, которое указывает северный полюс свободно вращающейся магнитной стрелки.

Модуль вектора магнитной индукции равен отношению силы, действующей на проводник с током, расположенный перпендикулярно вектору магнитной индукции, к произведению силы тока в проводнике и длины проводника.

За единицу магнитной индукции принимают магнитную индукцию однородного поля, в котором на участок проводника длиной 1 м при силе тока в нём 1 А действует сила 1 Н.

Линии магнитной индукции замкнуты, т. е. не имеют начала и конца. Густота линий магнитной индукции пропорциональна модулю вектора магнитной индукции.

Сила Ампера - это сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током. Модуль FА вычисляют по формуле

Направление силы Ампера определяют по правилу левой руки Если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь перпендикулярно ей, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый большой палец укажет на направление силы Ампера.

Если в магнитное поле поместить не прямолинейный проводник, а рамку с током, то рамка повернется.

Задача 1. С какой силой действует магнитное поле с индукцией 10 м. Тл на проводник, в котором сила тока 50 А, если длина активной части проводника 0, 1 м? Линии индукции поля и ток взаимно перпендикулярны. Задача 2. Какова индукция магнитного поля, в которой на проводник с длиной активной части 5 см действует сила 50 м. Н? Сила тока в проводнике 25 А. проводник расположен перпендикулярно индукции магнитного поля.

«ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ДВИЖУЩУЮСЯ ЗАРЯЖЕННУЮ ЧАСТИЦУ. СИЛА ЛОРЕНЦА»

Какими свойствами обладает магнитное поле? Что такое сила Ампера? Как рассчитать силу Ампера? Что такое электрический ток?

Действие магнитного поля на движущуюся заряженную частицу Сила Лоренца Хе ндрик Анто н Ло ренц (1853 - 1928) выдающийся голландский физик и математик , развил электромагнитную теорию света и электронную теорию материи, а также сформулировал теорию электричества, магнетизма и света, внёс большой вклад в развитие теории относительности, лауреат Нобелевской премии 1902 г.

В V FЛ Сила, действующая на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля, называется силой Лоренца Fл ↑↑ FA

Модуль силы Лоренца I FА = ВIl sinα V Fл = I= V= ВIl sinα FА В N q t l t FА Л Fл = Вql sinα t. N Fл = Bq 0 V sinα ; q 0 = q N

Движение заряженной частицы под действием силы Лоренца, если α = 90° F ┴ V Сила, перпендикулярная скорости, вызывает изменение направления движения. Центростремительное ускорение: В V a= v 2 r По II закону Ньютона F = m a FЛ Вq. V = m V r m. V r= Bq 2

Движение заряженной частицы под действием силы Лоренца, если α = 90° Т. к движение равномерное, то T= В т. к. T= 2πr V r= 2πm. V Bq. V m. V Bq = 2πm Bq

Применение силы Лоренца Осциллограф B Кинескоп Масс – спектрограф Ускорители элементарных частиц (циклотрон, бетатрон, синхрофазотрон)

Движение заряженной частицы под действием силы Лоренца, если α ≠ 90° h = v║ T В h ↔ T= V V v║ = v cosα v ┴ = v sinα 2πm Bq ║ ┴ V h = v cosα 2πm Bq

Проверьте свои знания

1 вариант 1) Определите направление силы Лоренца N - S 2)Определите направление вектора v магнитной индукции : v + Fл 3)Определите направление скорости движения заряда Fл x x x x x+ x x В 4) С какой скоростью движется в однородном поле с магнитной индукцией 0, 01 Тл протон, если он описывает окружность радиусом 10 см? 2 вариант 1) Определите направление силы Лоренца N + v S 2)Определите направление вектора магнитной индукции : - v Fл (к нам) 3)Определите направление скорости движения заряда • • В • • + • • • Fл 4) Электрон, двигаясь со скоростью 108 см/с, влетает в однородное магнитное поле с индукцией 20 м. Тл. Каков будет радиус кривизны его траектории?

10. 4 A Магнитное поле Применять формулы F=IBLsinα и F = BVqsinα, а так же правило левой и правой руки; Напишите краткий отчет о причинах возникновения сил, действующих со стороны магнитного поля на проводники с током и на движущиеся заряды, и по какой формуле вычисляются эти силы и как величина этих сил зависит от угла по направлению к магнитному полю. Ученики должны работать самостоятельно, но они могут пользоваться своими записями и другими источниками информации. Ученики используют схемы в своих отчетах.

Применять Ученикам 1. На проводник длиной 50 см с током 2 А однородное магнитное формулы предлагается 6 поле с индукцией 0, 1 Тл действует с силой 0, 05 Н. Вычислите угол F=IBLsinα задач на между направлением тока и вектором магнитной индукции. и F = определение BVqsinα, а перечисленных 2. Какова сила тока в проводе, если однородное магнитное поле с так же величин. магнитной индукцией 2 Тл действует на его участок длиной 20 см правило Ученики с силой 0, 75 Н? Угол между направлением линий магнитной левой и должны индукции и проводником с током 45 о. правой работать руки; самостоятельно, 3. На провод обмотки якоря электродвигателя при силе тока 20 А они не могут действует сила 1 Н. Определите магнитную индукцию в месте пользоваться расположения провода, если длина провода 0, 2 м. своими 4. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 220 В, влетает в записями и другими однородное магнитное поле с индукцией 0, 5 Тл под углом 30 о. источниками Найдите шаг винтовой линии, по которой будет двигаться информации. электрон и ее радиус. Ученики 5. Однородные магнитное и электрическое поля с индукцией 10 -3 используют схемы в своих Тл и напряженностью 500 В/м расположены взаимно отчетах. перпендикулярно. С какой скоростью должен лететь электрон, чтобы двигаться в этих скрещенных полях прямолинейно и равномерно? 6. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 6 к. В влетает в однородное магнитное поле под углом 30 о к направлению поля и движется по винтовой траектории. Индукция магнитного поля 13 м. Тл. Найдите радиус и шаг винтовой траектории.