Файл: Bil-elektr.doc

35. Магнитное поле. Постоянные магниты и магнитное поле тока Магнитное поле

Материя может существовать в двух видах – вещество и поле.

Свойства вещества – масса, цвет, вес, объем, форма, агрегатное состояние

Свойства поля – полевые характеристики

Мы изучили свойства некоторых полей:

Электростатическое поле создается неподвижными зарядами, действует на любые заряды

Характеристики – (полевые характеристики) напряженность E и потенциал φ

Гравитационное поле создается гравитационной (тяготеющей) массой

Характеристика - ускорение свободного падения

Кроме этих двух полей, существует поле другой природы – магнитное.

Наблюдения: существуют тела, которые могут притягивать к себе металлические предметы. Эти тела называются постоянными магнитами (ПМ).

Полюс постоянного магнита – его область, где магнитные силы максимальны

Название полюсов – северный N и южный S

Нейтральная область – часть ПМ, вблизи которой магнитные силы равны нулю

Разноименные полюса ПМ притягиваются друг к другу,

одноименные полюса - отталкиваются

Постоянные магниты

полосовой магнит

нейтральная зона в середине магнита

Магнитная стрелка- легкий полосовой магнит,

который может свободно вращаться вокруг одной или нескольких осей. Примеры - железные опилки, иголка

.

Подковообразный магнит

Земля

Северный магнитный полюс Земли расположен

вблизи ее географического Юга. Поэтому северный полюс

магнитной стрелки показывает на географический Север

Опыт Эрстедадоказывает,что постоянные магниты и движущиеся заряды создают поле одной природы.

Описание опыта Эрстеда:

магнитная стрелка, расположенная вблизи

проводника, поворачивается, если по

проводнику пропускают электрический ток

Силовые линии магнитного поля, или линии магнитной индукции –это линии, касательные к которым в каждой точке совпадают по направлению с индукцией магнитного поля в этой точке

Свободная магнитная стрелка устанавливается по касательной к силовой линии магнитного поля

Свойства силовых линий магнитного поля

1. силовые линии магнитного поля замкнуты

2. для постоянных магнитов силовые линии выходят из северного полюса и входят в южный

3. для определения направления индукции магнитного поля прямого провода с током используется правило буравчика

Картины силовых линий

Некоторые обозначения:

вектор, перпендикулярный чертежу

за чертеж из чертежа

однородное поле –

поле, для которого силовая характеристика

во всех точках имеет одинаковое значение

Для магнитного поля справедлив

принцип суперпозиции полей

Модуль индукции магнитного поля прямого тока вычисляется по формуле

где d–

36. Взаимодействие токов. Сила Ампера. Сила Лоренца.

Опыт Ампера

Параллельные токи притягиваютсяАнтипараллельные токи_отталкиваются

Действие магнитного поля на проводник с током

Если поместить проводник с током в магнитное поле, то на него будет действовать сила, которая называется силой Ампера.

Сила Ампера - сила, с которой

магнитное поле действует на проводник с током

Сила Ампера вычисляется

проводник перпендикулярен силовым линиям,

сила Ампера максимальна

Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки.

Из опыта известно, что магнитное поле действует на проводник с током и на ток без проводника (пучки заряженных частиц). Следовательно,причина появления силы Ампера в том, что магнитное поле действует на движущиеся заряды.

Сила Ампера Сила Лоренца

Сила Лоренца – сила, с которой магнитное поле действует на движущийся заряд

модуль силы Лоренца вычисляется по формуле

Сила Лоренца направлена перпендикулярно скорости движения заряда и вектору магнитной индукции

Направление силы Лоренца вычисляется по правилу левой руки

для положительного заряда

для отрицательного заряда

37. Индукция магнитного поля. Магнитный поток. Явление электромагнитной

индукции и закон электромагнитной индукции Фарадея.

Индукция магнитного поля

Индукция магнитного поля – это силовая (векторная) характеристика магнитного поля.

Индукция В поля (магнитная индукция) – векторнаяхарактеристика магнитного поля.

Модуль вектора магнитной индукции равен отношению максимальной силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, к силе этого тока и длине проводника

Равносильное определение

Модуль вектора магнитной индукции равенотношению максимального момента сил, действующего на контур с током в магнитном поле, к силе этого тока и площади контура

Единица измерения магнитной индукции:

[B] = 1 Тл (Тесла)

Физический смысл магнитной индукции:

Индукция магнитного поля численно равна максимальной силе, с которой данное поле действует на проводник длиной 1 метр с силой тока 1 Ампер.

Направление индукции магнитного поля –

от Южного к Северному полюсу свободно установившейся магнитной стрелки.

Магнитный поток

Нарисуем замкнутый контур, n– нормаль к его плоскости.

Поместим контур в магнитное поле с индукцией В.

Магнитный поток- это скалярная физическая величина, равная произведению модуля вектора индукции магнитного поля на площадь контура и на косинус угла между вектором индукции и нормалью к площади контура