Свойства магнитного поля - Julia Kjahrenova õppetöö

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
ЛЕКЦИЯ
Julia Kjahrenova
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
• Магнитное поле – это материальная среда, с
помощью которой осуществляется действие
на движущиеся заряды или проводники с
током.
• Свойства магнитного поля:
1. Особый вид материи
2. Обладает энергией
3. Непрерывно, распространяется с конечной
скоростью 3108 м/c в пространстве
Julia Kjahrenova
СВОЙСТВА МАГНИТНОГО ПОЛЯ:
4. Невидимо
5. Простирается до бесконечности
6. С увеличением расстояния от проводника с
током ослабевает
7. Порождается током
8. Обнаруживается по действию на ток
9. На маленькую рамку с током оказывает
ориентирующее действие
Julia Kjahrenova
ОРИЕНТИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Julia Kjahrenova
ЛИНИИ ИНДУКЦИИ
• Магнитное поле изображается с помощью
магнитных линий – линий индукции
• вектор
магнитной
индукции,
характеризующий магнитное поле и его
способность оказывать силовое воздействие
на проводник с током
Julia Kjahrenova
Julia Kjahrenova
Julia Kjahrenova
Julia Kjahrenova
Julia Kjahrenova
ПРАВИЛО БУРАВЧИКА (ВИНТА)
• Если направление поступательного
движения
острия
буравчика
совпадает с направлением тока в
проводнике,
то
направление
вращения рукоятки буравчика укажет
направление магнитных линий.
Julia Kjahrenova
ЛИНИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Julia Kjahrenova
ТОК НАПРАВЛЕН ОТ НАС ИЛИ К НАМ
Julia Kjahrenova
СВОЙСТВА МАГНИТНЫХ ЛИНИЙ
1. Замкнутые
2. Непрерывные
3. Непересекающиеся
4. Там, где магнитное поле сильнее, там
густота магнитных линий больше
5. Вихревое поле - поле с замкнутыми
магнитными линиями индукции
Julia Kjahrenova
Julia Kjahrenova
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО
ПРОВОДНИКА С ТОКОМ
1. Для получения спектра магнитного поля
прямого проводника с током проводник
пропускают сквозь лист картона.
2. На картон насыпают тонкий слой железных
опилок, и опилки слегка встряхивают.
3. Под действием магнитного поля железные
опилки располагаются по концентрическим
окружностям.
По
касательным
к
ним
расположатся и магнитные стрелки вокруг
такого проводника с током.
Julia Kjahrenova
РИСУНОК 1
Julia Kjahrenova
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО
ПРОВОДНИКА С ТОКОМ
• Линии магнитной индукции магнитного
поля прямолинейного тока представляют
собой концентрические окружности
• Окружности расположены в плоскости,
перпендикулярной к проводнику, с центром
на оси проводника.
• Направление линий индукции определяется
правилом правого винта:
Julia Kjahrenova
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ КРУГОВОГО ТОКА
• Линии магнитной индукции поля кругового
тока
не
являются
правильными
окружностями (рис. 2)
• Линии замыкаются, обходя проводник, по
которому идет ток.
• Направление линий магнитной индукции
можно определить с помощью правила
правого винта.
Julia Kjahrenova
РИСУНОК 2
Julia Kjahrenova
ЛИНИИ ИНДУКЦИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ,
СОЗДАННОГО КАТУШКОЙ С ТОКОМ
• Вектор магнитной индукции входит в
катушку с той стороны, с какой
направление тока в витках катушки
представляется соответствующим ходу
часовой стрелки.
• Чем больше ток, проходящий через
катушку, и чем больше в ней витков, тем
сильнее создаваемое катушкой магнитное
поле.
Julia Kjahrenova
КАТУШКА С ТОКОМ
Julia Kjahrenova
Julia Kjahrenova
СИЛА АМПЕРА И ЛОРЕНЦА
• СИЛА АМПЕРА - сила, действующая
на проводник с током в магнитном
поле.
• СИЛА ЛОРЕНЦА - сила, действующая
на заряженную движущуюся частицу в
магнитном поле .
Julia Kjahrenova
Julia Kjahrenova
Julia Kjahrenova
Julia Kjahrenova
Julia Kjahrenova
Julia Kjahrenova
Julia Kjahrenova
Julia Kjahrenova
СИЛА ЛОРЕНЦА
• Перпендикулярна скорости и поэтому
она не совершает работы, не изменяет
модуль
скорости
заряда
и
его
кинетической энергии.
• Зависит
от
модулей
скорости
частицы и индукции магнитного поля
• Направление
скорости
изменяется
непрерывно
Julia Kjahrenova
ЗАДАЧИ НА СИЛУ АМПЕРА И ЛОРЕНЦА
1. С какой силой действует магнитное
поле индукцией 10мТл на проводник,
в котором сила тока 50А, если длина
активной части проводника 0,1м
?Линии индукции поля и ток взаимно
перпендикулярны
Julia Kjahrenova
ЗАДАЧИ НА СИЛУ АМПЕРА И
ЛОРЕНЦА
2. Какова индукция магнитного поля, в
котором на проводник с длиной
активной части 5см действует сила
50мН? Сила тока в проводнике 25А.
Проводник
расположен
перпендикулярно вектору индукции
магнитного поля.
Julia Kjahrenova
ЗАДАЧИ НА СИЛУ АМПЕРА И ЛОРЕНЦА
3. Какая сила действует на протон,
движущийся со скоростью 10Мм/с в
магнитном поле индукцией 0,2 Тл
перпендикулярно линиям индукции (заряд
протона считать равным 1,610-19Кл)
Julia Kjahrenova
ЗАДАЧИ НА СИЛУ АМПЕРА И ЛОРЕНЦА
4. В проводнике с длиной активной
части 8см сила тока равна 50А. Он
находится в однородном магнитном
поле индукцией 20мТл. Какую работу
совершил источник тока, если
проводник переместился на 10см
перпендикулярно линиям индукции.
Julia Kjahrenova
ОТВЕТЫ
1.
2.
3.
4.
0,05 Н
40мТл
0,32 пН
8мДж
Julia Kjahrenova