Раздел III Электродинамика Тема Электромагнетизм Лекция 2

Раздел III. Электродинамика Тема: Электромагнетизм Лекция № 2 (2 сем. ) Магнитное поле и его основные характеристики Физика Самойленко П. И. План лекции: 1. Взаимодействие токов 2. Линии магнитной индукции 3. Магнитное поле тока 4. Напряженность магнитного поля

1. Взаимодействие токов

Опыт Ампера (1820 год) Токи одного направления притягиваются

Опыт Ампера (1820 год) Токи противоположных направлений отталкиваются

Опыт Ампера (1820 год) Проводники с токами взаимодействуют между собой потому, что электрический ток в первом проводнике порождает вокруг себя магнитное поле, которое действует на второй ток и наоборот. . .

Опыт Эрстеда (1820 год) Тока в проводе нет Вокруг проводника с током существует магнитное поле На него – то и реагирует магнитная стрелка. Источником магнитного поля являются движущиеся электрические заряды или токи

Магнитное поле – это особая форма материи, которая существует независимо от нас и от наших знаний о нём МП порождается: 1. движущимися электрическими зарядами 2. переменным электрическим полем и обнаруживается по действию только на движущиеся электрические заряды С удалением от источника МП оно ослабевает Чтобы обнаружить МП в какой-либо области пространства, надо внести в эту область проводник с током или какие-либо другие движущиеся заряды

Свойства магнитов дают основание считать, что вокруг них существует магнитное поле, которое имеет определённую направленность Природа магнитного поля вокруг магнита и вокруг провода с током одинакова. Это доказывают опыты Эрстеда и гипотеза Ампера Движение электронов представляет собой круговой ток Магнитное поле в каждой его точке направлено туда, куда указывает северный полюс магнитной стрелки в этой точке поля

Свойства постоянных магнитов Притягивают железные тела Всегда имеют два полюса: южный S и северный N

2. Линии магнитной индукции

Магнитное поле на схемах условно изображается линиями индукции магнитного поля Линией индукции магнитного поля называют такую линию, в каждой точке которой маленькие магнитные стрелки располагаются по касательной

Свойства линий магнитной индукции: - направлены в ту сторону, в которую указывают северные полюсы магнитных стрелок - через каждую точку пространства проходит только одна линия индукции, поэтому линии индукции нигде не пересекаются друг с другом - линии индукции магнитного поля замкнуты, т. е. не имеют ни начала, ни конца и всегда охватывают проводник с током Поле, линии индукции которого всегда замкнуты, называется вихревым

Картины магнитного поля постоянного магнита

3. Магнитное поле тока

Магнитное поле прямолинейного тока Направление линий индукции магнитного поля определяется правилом буравчика: если поступательное движение буравчика происходит по направлению тока в проводнике, то направление вращения его рукоятки показывает направление линий индукции магнитного поля.

Магнитное поле кругового тока Направление линий индукции магнитного поля кругового тока также определяется буравчика (правилом правого винта): если вращать рукоятку буравчика по направлению тока в контуре, то поступательное движение винта укажет направление линий индукции внутри контура.

Изображение на плоскости магнитного поля прямого тока

Изображение на плоскости магнитного поля кругового тока

Сравнение магнитных свойств соленоида и постоянного магнита. Между магнитным полем соленоида (вне его) и магнитным полем постоянного стержневого магнита наблюдается внешнее сходство. Конец соленоида, из которого магнитные линии выходят, аналогичен северному полюсу магнита N, другой же конец соленоида, в который магнитные линии входят, аналогичен южному полюсу магнита S.

4. Задания

1. На каком из рисунков правильно изображено положение магнитной стрелки в магнитном поле постоянного магнита?

2. Источником магнитного поля являются (является). . . А) движущиеся электрические заряды; Б) заряженный теннисный шарик; В) полосовой магнит.

3. Обнаружить магнитное поле можно по. . . А) по действию на любой проводник; Б) действию на проводник, по которому течет электрический ток; В) заряженный теннисный шарик, подвешенный на тонкой нерастяжимой нити; Г) на движущиеся электрические заряды. а) А и Б, б) А и В, в) Б и В, г) Б и Г.

4. Закончить фразу: «Если электрический заряд неподвижен, то вокруг него существует. . . А) только магнитное поле; Б) только электрическое поле; В) электрическое и магнитное поле.

5. Закончить фразу: «Магнитное поле создаётся … А) только неподвижными зарядами; Б) только движущимися зарядами; В) любыми зарядами.

6. Закончить фразу: «Вокруг проводника с постоянным током существует. . . А) магнитное поле; Б) электрическое поле; В) электрическое и магнитное поле.

7. Какие силы проявляются во взаимодействии двух проводников с током? А) силы магнитного поля; Б) силы электрического поля; В) сила всемирного тяготения.

8. Какие утверждения являются верными? А. В природе существуют электрические заряды. Б. В природе существуют магнитные заряды. В. В природе не существует электрических зарядов. Г. В природе не существует магнитных зарядов.

9. На рисунке показана картина магнитных линий прямого тока. В какой точке магнитное поле самое сильное? а) б) в)

10. Два параллельных проводника, по которым текут токи противоположных направлений. . . А) взаимно притягиваются; Б) взаимно отталкиваются; В) никак не взаимодействуют.

11. Почему замкнутый в форме петли подвижный проводник, по которому течет ток, стремится принять форму кольца, даже если он не находится в магнитном поле?

12. Как будут взаимодействовать друг с другом два параллельных проводника А и Б? I А) они будут притягиваться; Б) они будут отталкиваться; В) они не будут взаимодействовать.

13. Определить направление тока по известному направлению магнитных линий

14. Определить направление тока в проводнике по направлению магнитных линий

15. Укажите магнитные полюсы стрелки компаса