Презентация "Магнитное поле. Сила Ампера. Вихревое электрическое поле"

Подписи к слайдам:
Магнитное поле Сила Ампера Вихревое электрическое поле
  • Составитель: Дегтярева Ольга Александровна
  • Преподаватель физики и астрономии ЮУрГТК
  • Министерство образования и науки Челябинской области
  • Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
  • «Южно-Уральский государственный технический колледж»
Здравствуй, любопытный студент!
  • С первых дней твоей жизни ты хочешь исследовать и понять всё, что происходит вокруг тебя. Многие явления, которые на первый взгляд кажутся тебе необъяснимыми, может растолковать физика. Например, почему притягивает магнит?
  • Почему в проводниках течёт ток?
  • Откуда в телевизоре появляются изображения?
  • И многое, многое другое…
  • Иди вперёд и сможешь найти ответы.
ПЛАН
  • Магнитное поле и его графическое изображение
  • Неоднородное и однородное магнитное поле
  • Правило буравчика
  • Правило правой руки
  • Действие магнитного поля на электрический ток
  • Правило левой руки
  • Индукция магнитного поля
  • Магнитный поток
  • Явление электромагнитной индукции
  • Вопросы и задания
Магнитное поле и его графическое изображение
  • Поскольку электрический ток – это направленное движение заряженных частиц, то можно сказать, что магнитное поле создается движущимися заряженными частицами, как положительными, так и отрицательными. Для наглядного представления магнитного поля мы пользовались магнитными линиями. Магнитные линии – это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы маленькие магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле.
  • На рисунке показано магнитная линия (как прямолинейная, так и криволинейная).
  • По картине магнитных линий можно судить не только о направлении, но и о величине магнитного поля.
Неоднородное и однородное магнитное поле
  • Сила, с которой поле полосового магнита действует на помещенную в это поле магнитную стрелку, в разных точках поля может быть различной как по модулю, так и по направлению. Такое поле называют неоднородным. Линии неоднородного магнитного поля искривлены, их густота меняется от точки к точке. В некоторой ограниченной области пространства можно создать однородное магнитное поле, т.е. поле, в любой точке которого сила действия на магнитную стрелку одинакова по модулю и направлению.
  • Для изображения магнитного поля пользуются следующим приемом. Если линии однородного магнитного поля расположены перпендикулярно к плоскости чертежа и наплавлены от нас за чертеж, то их изображают крестиками, а если из-за чертежа к нам – то точками.
Правило буравчика
  • Известно, что направление линий магнитного поля тока связано с направлением тока в проводнике. Эта связь может быть выражена простым правилом, которое называется правилом буравчика.
  • Правило буравчика заключается в следующем: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля тока.
  • С помощью правила буравчика по направлению тока можно определить направлений линий магнитного поля, создаваемого этим током, а по направлению линий магнитного поля – направление тока, создающего это поле.
Правило правой руки
  • Для определения направления линий магнитного поля соленоида удобнее пользоваться другим правилом, которое иногда называют правилом правой руки.
  • Это правило читается так: если обхватить соленоид ладонью правой руки, направив четыре пальца по направлению тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида.
  • Соленоид, как и магнит, имеет полосы: тот конец соленоида, из которого магнитные линии выходят, называется северным полюсом, а тот, в который входят, - южным.
  • Зная направления тока в соленоиде, по правилу правой руки можно определить направление магнитных линий внутри него, а значит, и его магнитные полюсы и наоборот.
  • Правило правой руки можно применять и для определения направления линий магнитного поля в центре одиночного витка с током.
Действие магнитного поля на электрический ток
  • На всякий проводник с током. Помещенный в магнитное поле и не совпадающий с его магнитными линиями, это поле действует с некоторой силой.
  • Действие магнитного поля на проводник с током может быть использовано для обнаружения магнитного поля в данной области пространства.
  • Магнитное поле создается электрическим током и обнаруживается по его действию на электрический ток. Направление тока в проводнике, направление линий магнитного поля и направление силы, действующей на проводник, связаны между собой.
Правило левой руки
  • Направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, можно определить, пользуясь правилом левой руки. Если левую руку расположить так. Чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по току. То отставленный на 900 большой палец покажет направление действующей на проводник силы.
Действие силы Ампера
  • Правило:если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по движению положительно зараженной частицы (или против движения отрицательно заряженной), то отставленный на 90 большой палец покажет направление действующей на частицу силы.
Индукция магнитного поля
  • Магнитное поле характеризуется векторной физической величиной, которая обозначается символом В и называется индукцией магнитного поля (или магнитной индукцией).
  • Мы знаем, что магнитное поле может действовать с определенной силой на помещенный в него проводник с током. Отношение же модуля силы F к длине проводника l и силы тока I есть величина постоянная. Она не зависит ни от длины проводника, ни от силы тока в нем, это отношение зависит только от поля и может служить его количественной характеристикой. Эта величина и применяется за модуль вектора магнитной индукции:
  • В =
  • Таким образом, модуль вектора магнитной индукции В равен отношению модуля силы F , с которой магнитное поле действует на расположенный перпендикулярно магнитным линиям проводник с током, к силе тока I в проводнике и его длине l . В СИ единица магнитной индукции называется тесла (Тл) в честь югославского электроника Николы Тесла.
  • Линиями магнитной индукции называется линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением вектора магнитной индукции.
  • F
  • Il
Магнитный поток
  • На рисунке изображен проволочный контур, помещенный в однородное магнитное поле. Принято говорить, что контур в магнитном поле пронизывается определенными магнитным потоком Ф, или потоком вектора магнитной индукции. Поскольку поток пропорционален индукции, то при ее увеличении в п раз во столько же раз возрастает и магнитный поток, пронизывающий площадь S данного контура. Если плоскость контура перпендикулярна к линиям магнитной индукции, то при данной индукции В1 поток Ф, пронизывающий ограниченную этим контуром площадь S, максимален.
  • При вращении контура вокруг оси проходящий сквозь него поток уменьшается и становиться равным нулю, когда плоскость контура располагается параллельно линиям магнитной индукции.
  • Таким образом, магнитный проток, пронизывающий площадь контура, меняется при изменении модуля вектора магнитной индукции В (б), площадь контура S(в), и при вращении контура (г), т.е. При изменении его ориентации по отношению к линиям индукции магнитного поля.
Явление электромагнитной индукции
  • Известно, что вокруг электрического тока всегда существует магнитное поле. Электрический ток и магнитное поле неотделимы друг от друга.
  • Индукционный ток в проводнике представляет собой такое же упорядоченное движение электронов, как и ток, полученный от гальванического элемента или аккумулятора.
  • При всяком изменении магнитного потока, пронизывающего контур замкнутого проводника, в этом проводнике возникает электрический ток, существующий в течение всего процесса изменения магнитного потока.
  • Майкл Фарадей
  • (1791-1867)
Повторение пройденного материала Вопросы и задания
  • Чем порождается магнитное поле?
  • Что такое магнитные линии?
  • Что можно сказать о модуле и направлении силы, действующей на магнитную стрелку в разных точках неоднородного магнитного поля? однородного магнитного поля?
  • Сформулируйте правило буравчика.
  • Что можно определить ,используя правило буравчика?
  • Сформулируйте правило правой руки для соленоида.
  • На рисунке 1 показаны линии магнитного поля вокруг проводников с током .Проводники изображены кругами.Условными знаками обозначьте направление токов в проводниках, используя правило буравчика.
  • Направление тока в витках обмотки подковообразного магнита показано стрелками. Определите полюса магнита ( рис. 2 ).
  • Что можно определить ,пользуясь правилом левой руки .
  • Что называется линиями магнитной индукции ?
  • В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции поместили прямолинейный проводник ,по которому протекает ток с силой 4А.Определите индукцию этого поля ,если оно действует с силой 0,2 Н на каждый 10 см длины проводника .
  • От чего зависит магнитный поток, пронизывающий площадь плоского контура, помещенного в однородное магнитное поле
Карточки-задания Домашнее задание
  • 1.Выучить формулы
  • 2. Составить обобщающую таблицу величин.
  • УЧИТЕ ФИЗИКУ, А ОСТАЛЬНОЕ ПРИЛОЖИТСЯ!
  • До новых встреч.