Магнитное поле и его свойства

Тема 1. Магнитное поле и его свойства

Какие действия электрического тока вы знаете?

« Следует испробовать. Не производит ли электричество… каких-либо действий на магнит…»

Опыт Эрстеда (1820г)
Под неподвижным проводником, параллельно ему, поместим магнитную стрелку.

Вокруг проводника с током существует

магнитное поле.

Опыт Эрстеда.

Опыт Эрстеда
Этот фундаментальный опыт показывает, что в пространстве, окружающем проводник

Анри Ампер
французский физик

Впервые указал на тесную «генетическую» связь между электрическими и

Вокруг проводника с током существует магнитное поле.

Опыт Ампера

Опыт Ампера (1820г).
Ампер установил взаимодействие между двумя проводниками по которым идёт

Взаимодействия между проводниками с током, то есть взаимодействия между движущимися электрическими

Магнитное поле - это особый вид материи, обладающий следующими свойствами:
существует вокруг

Тема 2. Постоянные магниты. Магнитное поле постоянных магнитов.

Почему магнитными свойствами обладают тела, не являющиеся проводниками с током?

Гипотеза Ампера

Ампер объяснял намагниченность железа и стали существованием электрических токов,

Гипотеза Ампера

В каждом атоме имеются отрицательно заряженные частицы – электроны.

Гипотеза Ампера:

магнитные свойства тела определяются замкнутыми электрическими токами внутри него.

Современная физика:

Электроны при движении вокруг ядра атома создают магнитное поле, что

Гипотеза Ампера

Магнитного поля нет

Магнитное поле есть

В магнитах циркулирующие элементарные токи ориентированы одинаково (в определенном порядке), поэтому

При внесении куска железа во внешнее магнитное поле
все элементарные магнитные

Постоянные магниты

N – северный полюс магнита
S – южный полюс магнита

Постоянные

Свойства магнитов:
Наиболее сильное магнитное действие обнаруживают полюса магнитов;
Хорошо притягиваются магнитом чугун,

Свойства постоянных магнитов
Магниты оказывают свое действие через стекло, а также воду

Свойства постоянных магнитов
При сильном нагревании магнитные свойства исчезают как у природных,

Применение магнитов

Магнитные носители
информации: жесткие диски, дискеты

Применение магнитов

Кредитные,
банковские карты

Применение магнитов

Телевизоры и
компьютерные мониторы

Применение магнитов

Компас

Игрушки

Ювелирные
украшения

Применение магнитов

Магнитно-резонансный томограф

Тема 3. Графическое изображение магнитного поля

Представление  о  виде  магнитного  поля  можно  получить с  помощью  железных  опилок.

Так расположились бы магнитные стрелки, помещённые в магнитное поле.

Магнитные поля изображаются

Магнитные линии – воображаемые линии, вдоль которых расположились бы магнитные стрелки,

Если Вы возьмете кусок магнита и разломите его на два

2. Магнитные линии – непрерывны, не пересекаются.
3. Направление магнитных

Свойства магнитных линий

4. По картине магнитных линий можно судить не

Тема 4. Конфигурация магнитных линий

Магнитные линии постоянных магнитов

Проводник с током

+ - ток от нас

Магнитные линии магнитного поля

Катушка с током

I

Тема 5. Однородные и неоднородные магнитные поля.

Мы знаем, что магнитные линии выходят из северного полюса магнита и

Тема 6. Электромагниты и их применение.

Наибольший практический интерес представляет собой магнитное поле катушки с током, которое

А

Магнитное поле катушки с током

Магнитное поле катушки с током можно изменять в широких пределах:
Ввести внутрь

Магнитный сепаратор

В зерно подмешивают очень мелкие железные опилки. Эти опилки не

Тема 7. Магнитное поле Земли

Земной шар – огромный космический магнит

Компас -  прибор для определения горизонтальных направлений на местности. 

Это интересно

Магнитные полюсы Земли много раз менялись местами (инверсии). За последний

Магнитные бури – кратковременные изменения магнитного поля Земли, связанные с солнечной

Если на Солнце происходит мощная вспышка, то усиливается солнечный

Магнитные аномалии

Курская магнитная аномалия

Изучением влияния различных факторов погодных условий на организм здорового и

Земное магнитное поле надежно защищает поверхность Земли от космического излучения,

Результатом взаимодействия солнечного ветра с магнитным полем Земли является полярное

Перелетные птицы обладают способностью видеть магнитное поле Земли

Это интересно

Тема 8. Направление тока и направление линий его магнитного поля

Правило правой руки

+ - ток от нас

Направление магнитных линий

Правило правой руки

Если охватить соленоид ладонью правой руки, направив четыре пальца

Правило буравчика

Если направление поступательного движения буравчика (винта) совпадает с направлением тока

1. На каком рисунке направление электрического тока в проводнике показано правильно?

Определите по направлению тока в проводнике направление магнитных линий

I

I

Определите магнитные полюсы катушки с током.

+

-

Тема 9. Индукция магнитного поля

Замечали ли вы ?

1. Что магниты бывают разной силы и действуют

К Вам вопрос?

Как вы думаете, от чего зависит, на сколько сильным

Проблемный опыт:

Вывод1. Необходима физическая величина, которая характеризовала бы магнитное поле.

При

Такая величина называется: Индукция магнитного поля

План характеристики индукции магнитного поля:
Определение физической

Магнитная индукция – силовая характеристика магнитного поля.

В – магнитная индукция.

Единица измерения.

Единица магнитной индукции называется Тесла (Тл)

Модуль вектора магнитной индукции

Никола Тесла:

«1 Тесла» – названа единица магнитной индукции в честь гениального

Магнитная индукция – величина векторная.

Направление вектора В определяется по: - правилу

Закрепление:

На каком из рисунков правильно изображены линии индукции магнитного поля.

Тема 10. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера.

Магнитное поле обнаруживается по действию на проводник с током, действуя на

Сила Ампера – это сила, с которой магнитное поле действует на

Сила Ампера равна произведению вектора магнитной индукции, модуля силы тока, длины

Направление силы Ампера можно определить используя правило левой руки:

если левую руку

× × × × ×
× × × × ×
× × ×

Определите направление силы Ампера

На каком рисунке правильно показано направление силы?
А) Б)

На каком рисунке

Токи сонаправлены – силы Ампера навстречу – проводники притягиваются

Токи противоположны -

Тема 11. Применение силы Ампера. Электрический двигатель

Применение силы Ампера

В магнитном поле возникает пара сил, момент которых приводит

Применение силы Ампера

Ориентирующее действие МП на
контур с током используют в

Применение силы Ампера

Устройство электродвигателя

Устройство электродвигателя

Тема 12.
Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.

Лоренц Хендрик Антон

Лоренц ввел в электродинамику представления о дискретности электрических

Сила Лоренца -

это сила, с которой магнитное поле действует

Направление силы Лоренца

Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки:

Пространственные траектории заряженных частиц в магнитном поле

Частица влетает в магнитное

Пространственные траектории заряженных частиц в магнитном поле

Если вектор В ┴

Пространственные траектории заряженных частиц в магнитном поле

Вектор скорости нужно разложить на

Применение силы Лоренца

Тема 13.
Магнитный поток.

Ф – магнитный поток

1

2

Ф1 < Ф2

1

2

Ф1 < Ф2

2

1

Ф2 = 0

Вывод: магнитный поток, пронизывающий площадь контура, меняется при изменении модуля вектора

Тема 14.
Открытие электромагнитной индукции.

Майкл Фарадей

1821 год: «Превратить магнетизм в электричество».
1931 год –

Явление электромагнитной индукции:

Майкл Фарадей
английский физик

При всяком изменении магнитного потока, пронизывающего

Тема 15.
Направление индукционного тока
Правило Ленца.

Направление индукционного тока

Вспомним опыт Фарадея: направление отклонения стрелки амперметра (а значит,

Если приблизить магнит к проводящему кольцу, то оно начнет отталкиваться от

Правило Ленца

- Магнит приближается (ΔФ>0) – кольцо отталкивается;
- Магнит

Правило Ленца

Если магнитный поток через контур возрастает, то направление

∆Ф
характеризуется изменением
числа линий В, пронизывающих
контур.

1. Определить направление линий

Тема 16.
Вихревое электрическое поле

Всякое изменение магнитного поля порождает индукционное электрическое поле (в нем наблюдается