Магнитное поле – FIZI4KA
Магнитное поле – особая форма материи, существующая вокруг движущихся электрических зарядов – токов.
Источниками магнитного поля являются постоянные магниты, проводники с током. Обнаружить магнитное поле можно по действию на магнитную стрелку, проводник с током и движущиеся заряженные частицы.
Для исследования магнитного поля используют замкнутый плоский контур с током (рамку с током).
Впервые поворот магнитной стрелки около проводника, по которому протекает ток, обнаружил в 1820 году Эрстед. Ампер наблюдал взаимодействие проводников, по которым протекал ток: если токи в проводниках текут в одном направлении, то проводники притягиваются, если токи в проводниках текут в противоположных направлениях, то они отталкиваются.
Свойства магнитного поля:
- магнитное поле материально;
- источник и индикатор поля – электрический ток;
- магнитное поле является вихревым – его силовые линии (линии магнитной индукции) замкнутые;
- величина поля убывает с расстоянием от источника поля.
Важно!
Магнитное поле не является потенциальным. Его работа на замкнутой траектории может быть не равна нулю.
Магнитным взаимодействием называют притяжение или отталкивание электрически нейтральных проводников при пропускании через них электрического тока.
Магнитное взаимодействие движущихся электрических зарядов объясняется так: всякий движущийся электрический заряд создает в пространстве магнитное поле, которое действует на движущиеся заряженные частицы.
Силовая характеристика магнитного поля – вектор магнитной индукции \( \vec{B} \). Модуль вектора магнитной индукции равен отношению максимального значения силы, действующей со стороны магнитного поля на проводник с током, к силе тока в проводнике \( I \) и его длине \( l \):
Обозначение – \( \vec{B} \), единица измерения в СИ – тесла (Тл).
1 Тл – это индукция такого магнитного поля, в котором на каждый метр длины проводника при силе тока 1 А действует максимальная сила 1 Н.
Направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением от южного полюса к северному полюсу магнитной стрелки (направление, которое указывает северный полюс магнитной стрелки), свободно установившейся в магнитном поле.
Направление вектора магнитной индукции можно определить по правилу буравчика:
если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции.
Для определения магнитной индукции нескольких полей используется принцип суперпозиции:
магнитная индукция результирующего поля, созданного несколькими источниками, равна векторной сумме магнитных индукций полей, создаваемых каждым источником в отдельности:
Поле, в каждой точке которого вектор магнитной индукции одинаков по величине и направлению, называется однородным.
Наглядно магнитное поле изображают в виде магнитных линий или линий магнитной индукции. Линия магнитной индукции – это в
Магнитное поле прямого тока. Магнитные линии
На прошлом уроке мы познакомились с магнитным полем. Напомним, что магнитное поле возникает не только вокруг магнита, но и вокруг проводника с током, то есть, вокруг движущихся зарядов. Мы упомянули о том, что магнитные линии — круговые, то есть магнитное поле как бы окутывает проводник.
По мере удаления от проводника, магнитное поле ослабевает, подобно тому, как электрическое поле ослабевает по мере удаления от заряда. Так же, как и с направлением электрического тока, за направление магнитных линий условно взято направление, которое указывает северный полюс магнитной стрелки.
Заметим, что если ток в проводнике будет идти в обратном направлении, то магнитные линии тоже поменяют своё направление на противоположное. Значит, направление магнитных линий связано с направлением тока в проводнике.
На самом деле, полюса магнита названы северным и южным, как вы уже, наверное, догадались, из-за магнитного поля Земли.
Все мы слышали о компасе, да и, наверное, многие его видели. В связи с тем, что у Земли есть магнитное поле, с помощью стрелки компаса, мы можем ориентироваться на местности.
Так вот, стрелка компаса указывает нам направление на север. Но вы, ведь понимаете, что мы точно также можем определить направление на юг, с помощью компаса. Поэтому, направление выбрали чисто условно. Но поскольку магнитные линии замкнуты, то внутри магнита и вне магнита они направлены по-разному. За направление магнитных линий, условно принято направление от южного полюса к северному внутри магнита и от северного к южному вне магнита.
Итак, как же работает компас? Дело в том, что Земля является огромным магнитом, у которого, как и у любого другого магнита, есть полюса.
Как мы помним из предыдущего урока, полюса больше всего воздействуют на другие тела, поэтому, намагниченная стрелка компаса тянется к магнитным полюсам Земли.
Итак, мы разобрались с направлением магнитных линий, теперь надо условиться, как их обозначать. Существуют общепринятые обозначения: круг с точкой внутри — значит, направление к нам (то есть из чертежа).
Круг с крестиком внутри — направление от нас (то есть внутрь чертежа).
Также, нам может быть показано и направление тока. Тогда окружности вокруг этого проводника с током будут соответствовать магнитным линиям. Опять же, при противоположном направлении тока, магнитные линии будут направлены в противоположные стороны. Чем сильнее магнитное поле, тем гуще будут магнитные линии.
И ещё одна важная деталь о магнитных линиях и о магнитном поле в целом. Поля бывают однородные и неоднородные. Если в любой точке магнитного поля действие на магнитную стрелку одинаковое (по силе и по направлению), то такое поле однородное, а другие поля — неоднородные.
Это можно объяснить и так: вот вы видите параллельные магнитные линии, расположенные с одинаковой густотой.
Это пример однородного поля.
А вот это пример неоднородного поля: здесь линии направлены по-разному, да и не с одинаковой густотой.
Если мы рассмотрим полосовой магнит, то увидим, что поле, проходящее внутри магнита практически однородно. Хотя вне магнита мы не можем назвать поле однородным, поскольку направление магнитных линий постоянно меняется.
В ближайшее время, мы почти всегда будем рассматривать однородные поля, поскольку это значительно упрощает расчеты, а с неоднородными полями мы познакомимся подробно ещё не скоро.
Самостоятельная работа по физике Магнитное поле прямого тока. Магнитные линии 8 класс
Вариант 1
1. Что принято за направление магнитной линии магнитного поля?
2. На полу лаборатории под слоем линолеума проложен прямой изолированный провод. Как определить местонахождение провода и направление тока в нем, не вскрывая линолеум?
3. Определите направление тока в проводнике, сечение которого изображено на рисунке 94.
Вариант 2
1. Что представляют собой магнитные линии магнитного поля?
2. Каким полюсом повернется к наблюдателю магнитная стрелка, если замкнуть электрическую цепь (рис. 95)?
3. У зажимов аккумулятора не оказалось пометок о том, какой из них положительный, а какой — отрицательный. Можно ли это узнать, имея в своем распоряжении только компас и моток проволоки?
Ответы на самостоятельную работу по физике Магнитное поле прямого тока. Магнитные линии 8 класс
Вариант 1
1. За направление магнитной линии магнитного поля принято направление, которое указывает северный полюс магнитной стрелки.
2. Определить местонахождение провода и направление тока в нем можно при помощи магнитной стрелки, так как вокруг проводника с током образуется магнитное поле, которое взаимодействует с полем магнитной стрелки.
3. В проводнике на рисунке ток направлен от нас по правилу правой руки.
Вариант 2
1. Магнитные линии представляют собой замкнутые кривые, охватывающие проводник.
2. По правилу правой руки стрелка повернется против часовой стрелки.
3. Узнать, есть ли ток в проводнике, не пользуясь амперметром, можно по поведению магнитной стрелки вблизи проводника. Ток всегда обладает магнитным действием. поэтому если происходит отклонение стрелки, значит ток есть.
Ответы Mail.ru: Магнитные линии – это
Магнитное поле можно изобразить графически с помощью магнитных линий. Магнитные линии магнитного поля тока – это линии, вдоль которых в магнитном поле располагаются оси маленьких магнитных стрелок. Магнитные линии магнитного поля тока – это замкнутые кривые, охватывающие проводник. У прямого проводника с током — это концентрические расширяющиеся окружности . За направление магнитной линии принято направление, которое указывает северный полюс магнитной стрелки в каждой точке поля.
3. Магнитными линиями называются воображаемые линии, вдоль которых расположились бы магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле. Если чё — сюда обращайся (( <a rel=»nofollow» href=»http://5terka.com/node/11858″ target=»_blank»>http://5terka.com/node/11858</a>
Это неизвестно. Есть математические формулы, их описывающие, достаточные на современном этапе нашего развития. Также, в учебниках есть описание, призванное терминировать это понятие у детей (вообразите линии, их можно визуализировать …и подобное) . А больше ничего и нет.
Воображаемые линии, вдоль которых расположились бы магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле
Магнитные линии – это Aljona Stankovska Ученик (81), Вопрос на голоcовании 4 года назад Нравится Ответить ВАШ ГОЛОС ЗА ЛУЧШИЙ ОТВЕТ В ЭТОМ ВОПРОСЕ УЖЕ УЧТЕН Карина 4 года назад Знаток (389) Магнитное поле можно изобразить графически с помощью магнитных линий. Магнитные линии магнитного поля тока – это линии, вдоль которых в магнитном поле располагаются оси маленьких магнитных стрелок. Магнитные линии магнитного поля тока – это замкнутые кривые, охватывающие проводник. У прямого проводника с током — это концентрические расширяющиеся окружности . За направление магнитной линии принято направление, которое указывает северный полюс магнитной стрелки в каждой точке поля. 3/3 3 Нравится Комментировать Пожаловаться Боб Боб 4 года назад Высший разум (252902) 3. Магнитными линиями называются воображаемые линии, вдоль которых расположились бы магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле. Если чё — сюда обращайся (( <a rel=»nofollow» href=»http://5terka.com/node/11858″ target=»_blank»>http://5terka.com/node/11858</a> 0/3 2 Нравится Комментировать Пожаловаться Виктор Алексеевич 4 года назад Мудрец (14174) Это неизвестно. Есть математические формулы, их описывающие, достаточные на современном этапе нашего развития. Также, в учебниках есть описание, призванное терминировать это понятие у детей (вообразите линии, их можно визуализировать …и подобное) . А больше ничего и нет. 0/3 Нравится Комментировать Пожаловаться Виолетта Коноваленко 1 год назад Ученик (148) Воображаемые линии, вдоль которых расположились бы магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле
