Презентация на тему: Направление линий магнитного поля
1 из 16
Презентация на тему: Направление линий магнитного поля
№ слайда 1
Описание слайда:
№ слайда 2
Описание слайда:
Здравствуй любопытный ученик! 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.
№ слайда 3
Описание слайда:
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 Список литературы
№ слайда 4
Описание слайда:
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.
№ слайда 5
Описание слайда:
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.
№ слайда 6
Описание слайда:
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.
№ слайда 7
Описание слайда:
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.
№ слайда 8
Описание слайда:
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.
№ слайда 9
Описание слайда:
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.
№ слайда 10
Описание слайда:
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 900 большой палец покажет направление действующей на частицу силы.
№ слайда 11
Описание слайда:
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. Индукция магнитного поля
№ слайда 12
Описание слайда:
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.
№ слайда 13
Описание слайда:
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)
№ слайда 14
Описание слайда:
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
№ слайда 15
Описание слайда:
Список литературы Учебник для общеобразовательных учебных заведений – Физика 9 класс, Перышкин А.В. и Гутник Е.М. А если тебе показалось этого мало, можешь порешать ещё: «Сборник задач по физике» (В.И. Лукашик, Е.В. Иванова) «Физика. Задачник.»(Н.И. Гольдфарб) «Физика. Задачник.» (О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов, А.Р. Зильберман) …или побольше узнать: «Физика». Краткий справочник школьнника. «Физика». Большой справочник для школьников и поступающих в вузы. «Физика». Словарь школьника. «Физика. Справочник школьника и студента.» (под редакцией проф. Рудольфа Гёбеля) «Физика». Школьная энциклопедия. «Большой справочник школьника». «Учебный справочник школьника».
№ слайда 16
Описание слайда:
Cтраница 1
Направление магнитных линий поля, создаваемого первым проводом, определяется по правилу буравчика и совпадает с направлением движения часовой стрелки. Касательный к магнитным линиям вектор магнитной индукции направлен в месте расположения второго провода вертикально вниз.
Направление магнитных линий поля, создаваемого первым проводом, определяется По правилу буравчика и совпадает с направлением движения часовой стрелки. Касательный к магнитным линиям вектор магнитной индукции направлен в месте расположения второго провода вертикально вниз.
Для определения направления магнитных линий поля электромагнита пользуются правилом буравчика. Практически для определения полюсов электромагнита применяют магнитную стрелку.
На этом рисунке плоскость витка образует с направлением магнитных линий поля некоторый угол. Как видно из этого рисунка, виток растягивается силами F во все стороны. При больших токах эти силы могут стать настолько большими, что виток будет разорван.
На прямой провод длиной 12 м с током 750 А, расположенный в однородном магнитном поле под углом а30 к направлению магнитных линий поля, действует сила F5 H.
На прямой провод длиной 12 м с током / 50 А, расположенный в однородном магнитном поле под углом а30 к направлению магнитных линий поля, действует сила F-5 H.
Это индукция такого однородного магнитного поля, в котором магнитный поток Ф (см. § 2.3) через поверхность площадью 1 м2, перпендикулярную направлению магнитных линий поля, равен.
Если проводник, по которому протекает электрический ток, внести в магнитное поле магнита, то в результате взаимодействия магнитного поля и проводника с током проводник будет перемещаться в ту или иную сторону. Направление перемещения проводника зависит от направления тока в нем и от направления магнитных линий поля.
| Упрощенная картина поля однофазной обмотки статора.| График тока в рабочей фазе обмэтки статора (а и диаграммы распределения в воздушном зазоре асинхронной машины векторов магнитной индукции. пульсирующего поля (б и двух вращающихся полей (в, эквивалентных пульсирующему полю. |
При включении рабочей фазы обмотки статора в однофазную сеть возникает переменный ток (рис. 18.2, а), возбуждающий в машине пульсирующее магнитное поле. Из рассмотрения приближенной картины поля, изображенной на рис. 18.1 для произвольно выбранного направления тока, можно заключить, что в течение выбранного полупериода изменения тока направление магнитных линий-сохраняется неизменным; лишь поток полюса гармонически изменяется по величине. На протяжении следующего полупериода направление магнитных линий поля изменяется на противоположное. Однако ось поля в течение первого и второго полупериодов изменения тока остается неподвижной.
При прохождении тока через обмотку соленоида или один виток проволоки возбуждается магнитное поле, направление которого также определяется правилом буравчика. Если расположить ось буравчика перпендикулярно плоскости кольцевого проводника или вдоль оси соленоида и вращать его рукоятку по направлению тока, то поступательное движение этого буравчика укажет направление магнитных линий поля кольца соленоида. Направление магнитного поля зависит от направления тока и при изменении направления тока в прямолинейном проводнике или в катушке изменится также направление магнитных линий поля, возбуждаемого этим током. Однородное магнитное поле во всех точках имеет одинаковое направление и одинаковую интенсивность. В противном Случае поле называется неоднородным. Графически однородное магнитное поле изображают параллельными линиями с одинаковой плотностью, например в воздушном зазоре между двумя разноименными параллельно расположенными полюсами магнита.
Рассмотрим опыт, проделанный датским учёным Х. Эрстедом в 1820 г. Взгляните на рисунок. В штативе закреплён провод, концы которого можно подключать к источнику постоянного тока. Рядом с проводом находится стрелка от компаса, надетая на иглу. Пока в проводе тока нет, стрелка указывает на север (рис. «а»). Теперь подключим концы провода к источнику тока. Мы увидим, что стрелка сразу же отвернётся от провода (см. рис. «б»). Стрелку можно переместить и в другое место вблизи провода, однако результат будет тем же: при включении тока стрелка будет поворачиваться, располагаясь перпендикулярно проводу.
Объясним эти наблюдения. Так как стрелка отклоняется, находясь в любом месте вблизи провода, значит, в пространстве вокруг провода существует силовое поле.
Точнее говоря, в пространстве вокруг проводника с током существует магнитное поле. Знакомство с ним мы начали в § 8-з, описав существование магнитного действия тока.
Метод силовых линий, рассмотренный нами в § 8-д, применяют как для описания электрических, так и для описания магнитных полей. При этом силовыми линиями магнитного поля
называют воображаемые линии, вдоль которых располагалась бы магнитная стрелка, помещаемая в различные точки этого поля.
Рассмотрим пример.
На рисунке «в» изображена одна и та же магнитная стрелка, помещаемая в разных точках вокруг провода без тока на одинаковых расстояниях от него (см. опыт «а», вид сверху, зелёным кружком обозначен провод). Магнитная стрелка указывает в одну и ту же сторону (на север).
На рисунке «г» - та же стрелка, помещаемая в тех же точках вокруг провода с током в нём (см. опыт «б»). Ток условно показан красным крестиком внутри зелёного круга. Каждое положение стрелки перпендикулярно проводу, а вместе эти положения образуют окружность.
Продолжим изучение магнитного поля прямого проводника с током
методом силовых линий. Пустим по проводу ток силой 5-10 А, вставив его в отверстие в листе картона, а сверху будем аккуратно сыпать мелкие железные опилки. Мы увидим, что они располагаются в виде окружностей, опоясывающих проводник (рис. «д»).
Такие линии образуются потому, что опилки намагничиваются и ведут себя подобно маленьким магнитным стрелочкам: располагаясь вдоль силовых линий магнитного поля, они разворачиваются, образуя множество кольцеобразных цепочек. Итак,силовые линии магнитного поля прямого проводника с током являются концентрическими окружностями, опоясывающими проводник.
Направлением силовой линии магнитного поля
принято считать направление, куда указывает северный конец магнитной стрелки.
Например, на рис. «г» расположение северных концов показывает, что силовые линии поля направлены по ходу часовой стрелки.
Если же изменить полярность подключения концов провода к «+» и «-», то стрелки развернутся на 180°, и силовые линии поля будут направлены против хода часовой стрелки (см. рис. «е»). В этом случае ток идёт из-за страницы к нам, что условно обозначено точкой внутри зелёного круга, символизирующего провод. Поэтому концы стрелки развернулись на 180° по сравнению с предыдущим опытом со стрелками (см. рис. «г»).
Для определения направления силовых линий магнитного поля прямого проводника с током есть специальные правила. Правило правой руки:
если прямой проводник обхватить ладонью так, чтобы отогнутый большой палец указывал направление тока в проводнике, то оставшиеся пальцы укажут направление силовых линий магнитного поля.
Это же правило известно и как «правило правого буравчика»: если буравчик с правой резьбой ввинчивать по направлению тока, то направление вращения рукоятки укажет направление силовых линий магнитного поля.
Определите сиду, действующую на протон.
2.Электрон влетает в магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции со скоростью 10 в 7 степени м/с. Рассчитайте радиус кривизны траектории, по которой будет двигаться электрон,если индукция магнитного поля 5,6 мТл.
3. Прямолинейный проводник массой 0,2 кг и длинной 50 см помещен в однородное магнитной поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Какой должна быть индукция магнитнгого поля, что бы проводник висел не падая, если сила тока в проводнике 2А?
Электрон влетает в магнитное поле с индукцией 0,05 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции. Найти значение и направление силы, действующей на него вмагнитном поле, если его скорость равна 2*10^6 м/с. С каким ускорением двигается электрон? Каково направление вектора ускорения?
Нарисуйте несколько магнитных линий поля полосового магнита; катушки с током. Укажите их направление Задача 2.В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл находится проводник с током. Длина проводника равна1,5 м. Он расположен перпендикулярно к линиям магнитной индукции. Определите силу тока в проводнике, если на него действует сила 1,5 Н.
Задача 3.
Расстояние от Земли до Солнца равно 15.1010 м. Сколько времени потребуется свету, чтобы преодолеть его?. Скорость света считать равной 3.108м/с.
Выберите правильный ответ.В какой полюс постоянного магнита входят линии магнитного поля?а) из северного; б) из южного;в) не выходят изполюсов.По правилу левой руки определяют...а) направление силы тока в проводнике:в) направление силы действующей на проводник;б) направление линий магнитного поля внутри соленоида;г) направление линий магнитного поля тока.По правилу правой руки определяют...а) направление силы тока в проводнике:в) направление силы действующей на проводник;б) направление линий магнитного поля внутри соленоида;г) направление линий магнитного поля тока.По правилу буравчика определяют...а) направление силы тока в проводнике:в) направление силы действующей на проводник;б) направление линий магнитного поля внутри соленоида;г) направление линий магнитного поля тока.Сила Ампера зависит…а) от массы проводника;б) от сопротивления проводника;в) от индукции магнитного поля;г) от напряжения в проводнике.Единица измерения магнитного потока…а) Кл; б) Дж; в) мА;г) Вт; д) Вб; е) Тл.Формула магнитного потока ….а) Ф = ВIl; в) Ф = В s;б) В = Ф / Is; г). В = Ф / s.Этому учёному удалось «превратить магнетизм в электричество»:а) Майк Фарадей; в) Джеймс Максвелл;б) Макс Планк; г) Генрих Герц.
