Педагогическое сообщество «Урок.рф»
Педагогическое сообщество «Урок.рф»| 12+ Свидетельство СМИ ЭЛ № ФС 77 — 70917 Лицензия на образовательную деятельность №0001058 | Пользовательское соглашение Контактная и правовая информация |
| Педагогическое сообщество УРОК.РФ | Бесплатные всероссийские конкурсы | Бесплатные сертификаты | Нужна помощь? Инструкции для новых участников | Бесплатная онлайн-школа для 1-4 классов |
Всё для аттестацииПубликация в сборникеВебинарыЛэпбукиПрофтестыЗаказ рецензийНовости
ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ!Педагогическое сообщество «УРОК.РФ» предназначено для работников школьного, дошкольного и дополнительного образования, а также для всех специалистов, занимающихся образовательной и воспитательной деятельностью.
Педагогическое сообщество «УРОК.РФ» – это сайт, созданный учителями для учителей!
Узнать больше о сайте Новости- Стартовала весенняя серия конкурсов педагогического мастерства от УРОК.РФ
- Итоги зимней серии конкурсов детского творчества от учебного центра «Урок»
- Итоги зимней серии конкурсов педагогического мастерства от учебного центра «Урок»
- Итоги всероссийских конкурсов детского творчества от учебного центра «Урок»
Новое
1#Интервью #Сочинительская деятельность #Среднее профессиональное образование
Студентка отвечает на вопросы интервью о карьере
Калягина Ирина Владимировна (эксперт сообщества)0Опубликовано в группе «ПРЕПОДАВАТЕЛИ СПО, ОБЪЕДИНЯЙТЕСЬ! »
3
#Интервью #Сочинительская деятельность #Среднее профессиональное образование
Студент отвечает на вопросы интервью о карьере
Калягина Ирина Владимировна (эксперт сообщества)0Опубликовано в группе «ПРЕПОДАВАТЕЛИ СПО, ОБЪЕДИНЯЙТЕСЬ! »
4
#Отзыв #Сочинительская деятельность #Среднее профессиональное образование
Студент отвечает на вопросы интервью о карьере
Калягина Ирина Владимировна (эксперт сообщества)0Опубликовано в группе «ПРЕПОДАВАТЕЛИ СПО, ОБЪЕДИНЯЙТЕСЬ! »
3
#УМК любой #Школьное образование #Учитель-предметник #Урок #Методические разработки #ФГОС #Немецкий язык #10 класс
Предлагаемый урок является заключительным и проводится в 10 классе после изучения темы «Австрия».
3
#Среднее профессиональное образование #Все учителя #Внеклассное мероприятие #Методические разработки #ФГОС
Мероприятие подходит для 9-11 классов, проводится в форме игры, соревнование между командами в виде КВН.
Людмила 0
5
#Отзыв #Сочинительская деятельность #Среднее профессиональное образование
Студентка делится впечатлениями и мыслями после просмотра киноматериала на английском языке
Опубликовано в группе «ПРЕПОДАВАТЕЛИ СПО, ОБЪЕДИНЯЙТЕСЬ! »
2
#Интервью #Сочинительская деятельность #Среднее профессиональное образование
Студентка отвечает на вопросы интервью о карьере
Калягина Ирина Владимировна (эксперт сообщества)0Опубликовано в группе «ПРЕПОДАВАТЕЛИ СПО, ОБЪЕДИНЯЙТЕСЬ! »
4
#Отзыв #Сочинительская деятельность #Среднее профессиональное образование
Студентка делится впечатлениями и мыслями после просмотра киноматериала на английском языке
Опубликовано в группе «ПРЕПОДАВАТЕЛИ СПО, ОБЪЕДИНЯЙТЕСЬ! »
3
#Среднее профессиональное образование #Воспитатель #Классный руководитель #Все учителя #Внеклассное мероприятие #Методические разработки #ФГОС
Способствовать осознанию ответственного отношения к учёбе – главному труду школьников
Сюткина Марина Николаевна 0
5
#Интервью #Сочинительская деятельность #Среднее профессиональное образование
Студент отвечает на вопросы о карьере
Калягина Ирина Владимировна (эксперт сообщества)0Опубликовано в группе «ПРЕПОДАВАТЕЛИ СПО, ОБЪЕДИНЯЙТЕСЬ! »
Закрыть
Опыт Эрстеда.
Магнитное поле тока. Взаимодействие магнитов. Действие магнитного поля на проводник с током – FIZI4KAОГЭ 2018 по физике ›
1. Опыт Эрстеда заключается в следующем. На столе располагают магнитную стрелку, которая ориентируется с севера на юг в магнитном поле Земли, и параллельно ей сверху проводник, соединённый с источником тока (см. рис. 81). При замыкании цепи стрелка повернётся на 90° и встанет перпендикулярно проводнику.
При размыкании цепи стрелка вернётся в первоначальное положение. Если изменить направление тока на противоположное, то стрелка повернётся в обратную сторону. Опыт Эрстеда доказывает, что вокруг проводника, по которому течёт электрический ток, существует магнитное поле, которое действует на магнитную стрелку.
Опыт Эрстеда показал существование взаимосвязи между электрическими и магнитными явлениями.
Об этой взаимосвязи свидетельствует и опыт, известный как опыт Ампера. Если по двум длинным параллельно расположенным проводникам пропустить электрический ток в одном направлении, то они притянутся друг к другу; если направление тока будет противоположным, то проводники оттолкнутся друг от друга.
Это происходит потому, что вокруг одного проводника возникает магнитное поле, которое действует на другой проводник с током. Если ток будет протекать только по одному проводнику, то проводники не будут взаимодействовать.
Таким образом, вокруг движущихся электрических зарядов или вокруг проводника с током существует магнитное поле. Магнитное поле действует на движущиеся заряды. На неподвижные заряды магнитное поле не действует.
Силовой характеристикой магнитного поля является величина, называемая магнитной индукцией. Обозначается магнитная индукция буквой \( B \). Магнитная индукция является векторной величиной, т.е. имеет определённое направление. Это наглядно проявляется в опыте со взаимодействием параллельных проводников с током. Направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением северного полюса магнитной стрелки в данной точке поля.
2. Обнаружить магнитное поле вокруг проводника с током можно с помощью либо магнитных стрелок, либо железных опилок, которые в магнитном поле намагничиваются и становятся магнитными стрелками.
На рисунке 87 изображён проводник, пропущенный через лист картона, на который насыпаны железные опилки. При прохождении по проводнику электрического тока опилки располагаются вокруг него по концентрическим окружностям.
Линии, вдоль которых располагаются в магнитном поле магнитные стрелки или железные опилки, называют линиями магнитной индукции. Направление, которое указывает северный полюс магнитной стрелки, принято за направление линий магнитной индукции. Вектор магнитной индукции направлен по касательной к линии магнитной индукции в каждой точке поля.
Как следует из результатов опыта Эрстеда и опыта по взаимодействию параллельных проводников с током, направление линий вектора магнитной индукции (и линий магнитной индукции) зависит от направления тока в проводнике. Направление линий магнитной индукции можно определить с помощью правила буравчика. Для линейного проводника оно следующее: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитной индукции.
3. Если пропустить электрический ток по катушке, то опилки расположатся, как показано на рисунке 88.
Картина линий магнитной индукции свидетельствует о том, что катушка с током становится магнитом. Если катушку с током подвесить, то она повернётся южным полюсом на юг, а северным — на север (рис. 89).
Следовательно, катушка с током имеет два полюса: северный и южный. Определить полюса, которые появляются на её концах можно, если известно направление электрического тока в катушке. Для этого пользуются правилом буравчика: если направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением тока в катушке, то направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением линий магнитной индукции внутри катушки (рис. 90).
4. Тела, длительное время сохраняющие магнитные свойства, или намагниченность, называют постоянными магнитами. Поднося магнит к железным опилкам, можно заметить, что они притягиваются к концам магнита и практически не притягиваются к его середине.
Те места магнита, которые производят наиболее сильное магнитное действие, называются полюсами магнита. Магнит имеет два полюса: северный — N и южный — S. Принято северный полюс магнита окрашивать синим цветом, а южный — красным. Если полосовой магнит разделить на две части, то каждая из них окажется магнитом с двумя полюсами.
Положив на постоянный магнит лист бумаги или картона и насыпав на него железные опилки, можно получить картину его магнитного поля (рис. 91). Линии магнитной индукции постоянных магнитов замкнуты, все они выходят из северного полюса и входят в южный, замыкаясь внутри магнита.
Магнитные стрелки и магниты взаимодействуют между собой. Разноимённые магнитные полюсы притягиваются друг к другу, а одноимённые — отталкиваются. Взаимодействие магнитов объясняется тем, что магнитное поле одного магнита действует на другой магнит и, наоборот, магнитное поле 2-го магнита действует на 1-й.
Причиной наличия у веществ магнитных свойств является движение электронов, существующих в каждом атоме.
При своём движении вокруг атома электроны создают магнитные поля. Если эти поля имеют одинаковую ориентацию, то вещество, например железо или сталь, намагничены достаточно сильно.
5. Магнитное поле действует на проводник с током. Доказать это можно с помощью эксперимента (рис. 92).
Если в поле подковообразного магнита поместить проводник длиной \( l \), подвешенный на тонких проводах, соединить его с источником тока, то при разомкнутой цепи проводник останется неподвижным. Если замкнуть цепь, то по проводнику пойдёт электрический ток, и проводник отклонится в магнитном поле от своего первоначального положения. При изменении направления тока проводник отклонится в противоположную сторону. Таким образом, на проводник с током, помещённый в магнитное поле, действует сила, которую называют силой Ампера.
Экспериментальное исследование показывает, что сила Ампера прямо пропорциональна длине проводника \( l \) и силе тока \( I \) в проводнике: \( F\sim Il \).
Коэффициентом пропорциональности в этом равенстве является модуль вектора магнитной индукции \( B \). Соответственно, \( F=BIl \).
Сила, действующая на проводник с током, помещённый в магнитное поле, равна произведению модуля вектора магнитной индукции, силы тока и длины той части проводника, которая находится в магнитном поле.
В таком виде зависимость силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, записыватся в том случае, если линии магнитной индукции перпендикулярны проводнику с током.
Формула силы Ампера, позволяет раскрыть смысл понятия вектора магнитной индукции. Из выражения для силы Ампера следует: \( B=\frac{F}{Il} \), т.е. магнитной индукцией называется физическая величина, равная отношению силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, к силе тока и длине проводника, находящейся в магнитном поле.
Из приведённой формулы понятно, что магнитная индукция является силовой характеристикой магнитного поля.
Единица магнитной индукции \( [В] = [F]/[I][l] \).
\( [B] \) = 1 Н/(1 А · 1 м) — 1 Н/(А · м) = 1 Тл. За единицу магнитной индукции принимают магнитную индукцию такого поля, в котором на проводник длиной 1 м действует сила 1 Н при силе тока в проводнике 1 А.
Направление силы Ампера определяют, пользуясь правилом левой руки: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а четыре пальца направлены по направлению тока в проводнике, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы, действующей на проводник (рис. 93).
6. Движение проводника с током в магнитном поле лежит в основе работы электрического двигателя. Если поместить прямоугольную рамку в магнитное поле и пропустить по ней электрический ток, то рамка повернётся (рис. 94), потому, что на стороны рамки действует сила Ампера. При этом сила, действующая на сторону рамки \( ab \), противоположна силе, действующей на сторону \( cd \).
Для того чтобы рамка не остановилась в тот момент, когда её плоскость перпендикулярна линиям магнитной индукции, и продолжала вращаться, изменяют направление тока в проводнике.
Для этого к концам рамки припаяны полукольца, по которым скользят контакты, соединённые с источником тока. При повороте рамки на 180° меняются контактные пластины, которых касаются полукольца и, соответственно, направление тока в рамке.
В электрическом двигателе энергия электрического и магнитного полей превращается в механическую энергию.
Содержание
- ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ
- Часть 1
- Часть 2
- Ответы
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ
Часть 1
1. На рисунке показано, как установилась магнитная стрелка между полюсами двух одинаковых магнитов. Укажите полюса магнитов, обращённые к стрелке.
1) 1 — S, 2 — N
2) 1 — А, 2 — N
3) 1 — S, 2 — S
4) 1 — N, 2 — S
2. Па рисунке представлена картина линий магнитного поля от двух полосовых магнитов, полученная с помощью магнитной стрелки и железных опилок. Каким полюсам полосовых магнитов соответствуют области 1 и 2?
1) 1 — северному полюсу; 2 — южному
2) 1 — южному; 2 — северному полюсу
3) и 1, и 2 — северному полюсу
4) и 1, и 2 — южному полюсу
3.
При прохождении электрического тока по проводнику магнитная стрелка, находящаяся рядом, расположена перпендикулярно проводнику. При изменении направления тока на противоположное. Стрелка
1) повернётся на 90°
2) повернётся на 180°
3) повернётся на 90° или на 180° в зависимости от значения силы тока
4) не изменит свое положение
4. Проводник, по которому протекает электрический ток, расположен перпендикулярно плоскости чертежа (см. рисунок). Расположение какой из магнитных стрелок, взаимодействующих с магнитным полем проводника с током, показано правильно?
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
5. Из проводника сделали кольцо и по нему пустили электрический ток. Ток направлен против часовой стрелки (см. рисунок). Как направлен вектор магнитной индукции в центре кольца?
1) вправо
2) влево
3) на нас из-за плоскости чертежа
4) от нас за плоскость чертежа
6. По катушке идёт электрический ток, направление которого показано на рисунке.
При этом на концах железного сердечника катушки
1) образуются магнитные полюса — на конце 1 — северный полюс, на конце 2 — южный
2) образуются магнитные полюса — на конце 1 — южный полюс, на конце 2 — северный
3) скапливаются электрические заряды: на конце 1 — отрицательный заряд, на конце 2 — положительный
4) скапливаются электрические заряды: на конце 1 — положительный заряд, на конце 2 — отрицательный
7. Два параллельно расположенных проводника подключили параллельно к источнику тока.
Направление электрического тока и взаимодействие проводников верно изображены на рисунке
8. В однородном магнитном поле на проводник с током, расположенный перпендикулярно плоскости чертежа (см. рисунок), действует сила, направленная
1) вправо →
2) влево ←
3) вверх ↑
4) вниз ↓
9. Сила, действующая на проводник с током, который находится в магнитном поле между полюсами магнита направлена
1) вверх ↑
2) вниз ↓
3) направо →
4) налево ←
10.
На рисунке изображён проводник с током, помещённый в магнитное поле. Стрелка указывает направление тока в проводнике. Вектор магнитной индукции направлен перпендикулярно плоскости рисунка к нам. Как направлена сила, действующая на проводник с током?
1) вверх ↑
2) вправо →
3) вниз ↓
4) влево ←
11. Из приведённых ниже утверждений выберите два правильных и запишите их номера в таблицу.
1) Вокруг неподвижных зарядов существует магнитное поле.
2) Вокруг неподвижных зарядов существует электростатическое поле.
3) Если разрезать магнит на две части, то у одной части будет только северный полюс, а у другой — только южный.
4) Магнитное поле существует вокруг движущихся зарядов.
5) Магнитная стрелка, находящаяся около проводника с током, всегда поворачивается вокруг своей оси.
12. Электрическая схема содержит источник тока, проводник АВ, ключ и реостат. Проводник АВ помещён между полюсами постоянного магнита (см.
рисунок).
Используя рисунок, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) При перемещении ползунка реостата влево сила Ампера, действующая на проводник АВ, увеличится.
2) При замкнутом ключе проводник будет выталкиваться из области магнита вправо.
3) При замкнутом ключе электрический ток в проводнике имеет направление от точки В к точке А.
4) Магнитные линии поля постоянного магнита в области расположения проводника АВ направлены вертикально вниз.
5) Электрический ток, протекающий в проводнике АВ, создаёт однородное магнитное поле.
Часть 2
13. Участок проводника длиной 0,1 м находится в магнитном поле индукцией 50 мТл. Сила тока, протекающего по проводнику, 10 А. Какую работу совершает сила ампера при перемещении проводника на 8 см в направлении своего действия? Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции.
Ответы
Электромагнитная индукция.
Опыты Фарадея. Электромагнитные колебания и волны →
← Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца
электромагнетизм — Направление магнитной силы от тока, проходящего через катушку с проводом
спросил
Изменено 12 лет, 2 месяца назад
Просмотрено 3к раз
$\begingroup$Каково направление векторов магнитной силы, направленных от катушки с проводом, по которому течет ток?
http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/MagParticle/Graphics/coil1.gif
Вышеприведенная ссылка представляет собой изображение провода, по которому проходит ток. Я вижу синие стрелки, указывающие на силовые линии магнитного поля, но мне трудно визуализировать силовые линии магнитного поля.
Куда они указывают? Пожалуйста помоги.
- электромагнетизм
- векторы
- электрические цепи
Позвольте мне начать с вашего комментария к ответу Любоша:
Если у нас есть электрон рядом с проволочной катушкой, по которой течет ток, то, конечно же, электрон будет двигаться в определенном направлении, верно?
Нет, не все так просто. Для данной катушки проволоки, создающей данное магнитное поле, электрон может испытывать силу в любом направлении, перпендикулярном полю. Это зависит от того, в какую сторону движется электрон. (Сила всегда перпендикулярна как полю, так и скорости электрона.) На самом деле, если электрон просто сидит в покое или движется параллельно магнитному полю, он испытывает
Вы можете запутаться, потому что думаете об электростатической силе. Этот всегда параллелен электрическому полю; не имеет значения, как движется частица, и именно поэтому вы можете нарисовать линии электростатической силы.
Но это не работает с магнитной силой.
магнитное поле определяется законом Ампера, а направление определяется по правилу правой руки:
Если ток идет в направлении большого пальца правой руки (условно направление тока от плюса к минусу), остальные пальцы показывают направление $B$ вокруг провода.
См. также
http://en.wikipedia.org/wiki/Ampere_law
Для стержневого магнита магнитный момент направлен с юга на север; это также направление, в котором магнит попытается повернуться во внешнем поле $B$ того же направления. См., например.
http://en.wikipedia.org/wiki/Magnet#Two_models_for_magnets:_ Magnetic_poles_and_atomic_currents
Конечно, эти правила — и то, почему выбрано направление, а не противоположное, — зависят от пары соглашений, которые физики в итоге приняли во всем мире.
Касательная к любым силовым линиям магнитного поля в точке дает направление силы в этой точке на воображаемом изолированном северном полюсе, сила собственного магнитного поля которого незначительна для изменения исходного поля. направление магнитных силовых линий для проводника с током можно узнать простым способом. просто представьте, что вы берете проводник с током правой рукой, большим пальцем указывая направление тока. Выравнивание других пальцев будет указывать на направление магнитных силовых линий.
В случае, если вы хотите узнать закон, который называется законом Био-Савара, дается формулой
$\endgroup$Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google Зарегистрироваться через Facebook Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и парольОпубликовать как гость
Электронная почтаТребуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почтаТребуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.
электромагнетизм. Почему направление тока в проводе различается в зависимости от того, индуцирует ли сила ток или ток индуцирует силу?
спросил
Изменено 4 года, 3 месяца назад
Просмотрено 110 раз
$\begingroup$В школе нас учат моторному эффекту и динамо-эффекту. Нас также учат правилу левой руки Флеминга и правилу правой руки Флеминга для описания моторного эффекта и динамо-эффекта (соответственно).
Нас учат, что правило левой руки Флеминга описывает силу, действующую на провод (технически на частицы, несущие заряд), по которому течет ток, проходящий через магнитное поле.
Нас учат, что правило правой руки Флеминга описывает направление ЭДС индукции (или тока, если цепь замкнута), когда проводник проходит через магнитное поле.
Единственная разница между ними, которую я вижу, это разница между тем, вызывает ли сила ток или ток вызывает силу. Для меня было бы разумным, чтобы в любом сценарии ток протекал в одном и том же направлении, независимо от того, совершает ли он работу в системе или система выполняет работу по его производству. Однако это не так, если ток индуцирует силу, ток течет в направлении, противоположном тому, в котором он был бы, если бы сила индуцировала ток.
Я явно чего-то не понимаю, буду признателен за любую помощь.
- электромагнетизм
- магнитные поля
Почему направление тока в проводе различается в зависимости от того, индуцирует ли сила ток или ток индуцирует силу?
Это потому, что в одном случае динамо — сила индуцирует ток, а в другом — двигатель — ток индуцирует силу.
Представьте, что у вас есть аккумуляторная батарея с ЭДС $\mathcal E_{\rm battery}$, которая подключена к простому двигателю постоянного тока, а общее сопротивление цепи равно $R$.
При вращении катушки двигателя в магнитном поле возникает противоэдс $\mathcal E_{\rm back}$, которая будет зависеть от скорости вращения катушки.
При вращении катушки с постоянной скоростью $\mathcal E_{\rm battery}-\mathcal E_{\rm back}=IR$, где $I$ — ток, протекающий в цепи. 92R$ — мощность, рассеиваемая в виде тепла в той части цепи, которая имеет сопротивление.
$\mathcal E_{\rm back}I$ — механическая работа, совершаемая двигателем.
Теперь предположим, что каким-то образом скорость катушки в двигателе увеличилась до такой степени, что $\mathcal E_{\rm back}>\mathcal E_{\rm battery}$.
Снова $\mathcal E_{\rm battery}-\mathcal E_{\rm back}=IR$, но теперь, поскольку $\mathcal E_{\rm back}>\mathcal E_{\rm battery}$ ток должен быть в направлении, противоположном тому, что было раньше, и то, что было двигателем (электрическая энергия, преобразованная в механическую энергию), теперь действует как динамо (механическая энергия — что-то должно было заставить катушку вращаться быстрее — преобразованная в электрическую энергию — перезарядка батареи.
