Загрузил Галина Михарева

электромагнитное поле

Реклама
Михарева Галина Валентиновна. МБОУ СОШ №3 г.Пущино Московской области
Урок физики в 11-м классе: "Электромагнитное поле" с использованием системноструктурного подхода.
Цель урока: объяснить механизм возникновения электромагнитных волн, познакомить с
теорией Д.Максвелла, ее опытными подтверждениями.
Оборудование урока: презентация к уроку, компьютер, проектор.
Ход урока:
В XVIII в. интерес к электрическим и магнитным явлениям резко возрастает. Накопленные
факты требуют объяснений. Это открытие двух видов электрических зарядов и характера их
взаимодействия; создание первого конденсатора, открытие «животного электричества» и, как
следствие, изобретение источника тока – «вольтова столба».
Научные факты
1820г. –от крыт ие
Г. Эрст ед ом д е й ст вия
провод ника с т оком на
магнит ную ст рел ку
1831 г . – Г. Д жозеф
от крывает явл ение
самоинд укции, созд ает
эл е кт ромагнит
1824 - г . А. Ампер
созд ает основы
эл е кт род инамики
1834 г . – Б. Якоби
конст руирует пе рвый
эл е кт ромагнит ный
д вигат ел ь
1831г. – М. Фарад ей
от крывает явл ение
эл е кт ромагнит ной
инд укц ии
В первой половине XIX в. интенсивно изучается электрический
ток, устанавливаются его законы и действия. Начиная с опытов
Эрстеда (1820), устанавливается связь между электрическими и
магнитными явлениями и бурно развивается учение об
электромагнетизме: открывается действие магнита на ток
(Ампер, Фарадей), взаимодействие токов (Ампер), явление
электромагнитной индукции (Фарадей). В 1831г. Г.Джозеф
открывает явление самоиндукции, в 1834г.Б.Якоби
конструирует первый электромагнитный двигатель.
Так как электрические и магнитные явления оказываются взаимосвязанными, должен
существовать единый закон электромагнитного взаимодействия. Предпринимается ряд попыток
построить такую теорию на основе идеи «дальнодействия», но все они терпят неудачу. Фарадей
отказывается от ньютоновской концепции дальнодействия и вводит в физику совершенно
новый объект – физическое поле.
Гипотеза
Максвелла
Всякое
изменяющееся
электрическое
поле порождает
магнитное поле
Все эти идеи и выводы экспериментов использует Максвелл,
развивает и оформляет их математически, создавая теорию
электромагнитного поля, выдвигает гипотезу, согласно которой
«всякое изменяющееся электрическое поле порождает
магнитное поле».
В 1864г. во «Введении» к своей основополагающей работе
Максвелл написал: «Та теория, которую я предлагаю, может
быть названа теорией электромагнитного поля».
Между изменяющимися во времени электрическим и
магнитным полем существует взаимосвязь. Переменное
магнитное поле порождает вихревое электрическое (явление э/м
индукции), а переменное электрическое поле порождает
вихревое магнитное (явление магнитоэлектрической индукции).
В результате в пространстве возникает единое
электромагнитное поле.
Идеальный объект
Электромагнитным полем (ЭМП)
называется вид материи,
оказывающий на заряженные
частицы силовое воздействие и
определяемый во всех точках двумя
парами векторных величин, которые
характеризуют две его стороны электрическое и магнитное поля.
К основные величинам, которые характеризуют электрическое
и магнитные поля – векторам электрической напряженности и магнитной индукции Максвелл
добавляет векторы электрической индукции и напряженности магнитного поля и переложив на
язык уравнений все известные факты и положения, создает систему уравнений описывающую
все законы электромагнетизма.
Михарева Галина Валентиновна. МБОУ СОШ №3 г.Пущино Московской области
Величины
Законы
Теория магнитного поля описывается системой
дифференциальных уравнений Максвелла
E,D,H,B = f(Q,t) где
D – электрическая индукция;
Н- напряженность магн. поля
заряженной
частицы
Идеи Максвелла позволили сделать весьма важные заключения:
1) электромагнитное поле может распространяться в пространстве в виде электромагнитных
волн (э/м волна –это процесс распространения в пространстве с течением времени свободного
электромагнитного поля);
2) свет есть не что иное, как электромагнитные волны в определённом диапазоне частот
(скорость света равна 300 000 км/с).
Как и любые волны, электромагнитные обладают свойствами отражения, преломления,
дифракции, интерференции, поляризации. Э/м волна оказывает также давление, что
подтверждено опытами П.Лебедева (все эти свойства мы
рассмотрим при изучении световых волн).
Применение
Но любая теория становится доказанной лишь после ее
подтверждения на практике. Но в то время ни сам Максвелл,
ни кто-либо другой еще не умели экспериментально получать
электромагнитные волны. Это произошло только после 1888
года, когда Г.Герц экспериментально открыл
электромагнитные волны и опубликовал результаты своих
работ.
Домашнее задание: § 11. Учебник Л.Э.Генденштейн.
1888 г. Г.Герц получил и
зарегистрировал
электромагнитные волны.
Скачать