9д на 26.01.23 — презентация онлайн

Похожие презентации:

Магнитное поле. Применение правил буравчика, правой и левой руки. Решение задач

Сила Ампера

Действие магнитного поля на проводники с током

Магнитное поле. Применение правил буравчика, правой и левой руки

Решение задач на тему «Законы магнитного поля»

Ампер Андре Мари (1775 – 1836 гг.)

Электромагнитное поле. Викторина

Правило правой руки

Решение задач по физике

Действие магнитного поля на проводник с током

2. Сила Ампера

Силу, с которой магнитное поле действует на
проводник с током, называют силой Ампера.
FA B I l Sin
(α – угол между вектором индукции и проводником)

3. 2.Сила Ампера имеет направление в пространстве, которое определяется по правилу левой руки:

если левую руку расположить так, чтобы вектор
магнитной индукции входил в ладонь, а вытянутые
пальцы были направлены вдоль тока, то отведенный
большой палец укажет направление действия силы.

5. 1.Определить направление силы Ампера:

N
FA
S

6. 2.Определить направление силы Ампера:

N
FA
S

7. 3.Определить направление силы Ампера:

N
S
FA

8. 4.Определить направление силы Ампера:

FA
S
N

9. 5.Как изменится сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном индукции магнитного поля в 3 раза?

Проводник расположен
перпендикулярно вектору индукции.
а) уменьшится в 9 раз; б) уменьшится в 3
раза;
в) увеличится в 3 раза; г) увеличится в 9 раз

10. 6.Как изменится сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном магнитном поле, при увеличении силы

тока в проводнике в 2 раза? Проводник
расположен перпендикулярно вектору
индукции.
а) уменьшится в 2 раза; б) уменьшится в 4
раза;
в) увеличится в 2 раза; г) увеличится в 4 раза

11. 7.Проводник с током помещен в магнитное поле с индукцией В. По проводнику течет ток I.

Как изменится модуль силы Ампера, еслиположение
проводника относительно магнитных линий
изменяется – сначала проводник был расположен
параллельно линиям индукции, потом его
расположили под углом 300 к линиям индукции, а
потом его расположили перпендикулярно линиям
индукции.
а)модуль силы Ампера возрастал,
б) модуль силы Ампера убывал,
в) модуль силы Ампера оставался
неизменным в течение всего процесса.

12. 8.Как изменится сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном магнитном поле, при увеличении

индукции
магнитного поля в 3 раза и увеличении силы тока в 3
раза? Проводник расположен перпендикулярно
вектору индукции.
а) уменьшится в 9 раз;
б) уменьшится в 3 раза;
в) увеличится в 3 раза;
г) увеличится в 9 раз.

13. 9.Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током.

Предполагаемые
направления силы Ампера указаны
стрелочками.
1
2
3
4
а) 1,
б)2,
в)3,
г)4

14. 10.Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током.

Предполагаемые
направления силы Ампера указаны
стрелочками.
1
2
3
4
а) 1,
б)2,
в)3,
г)4

15. 11.Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током.

Предполагаемые
направления силы Ампера указаны
стрелочками.
1
2
3
4
а) вверх,
б)вниз,
в) к нам,
г) от нас.

16. 12.Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током.

Предполагаемые
направления силы Ампера указаны
стрелочками.
1
2
3
4
а) 1,
б) 2,
в) 3,
г) 4

17. 13.Определить положение полюсов магнита, создающего магнитное поле.

а) слева – северный полюс,
б) слева – южный полюс.

English     Русский Правила

Определение правила правой руки в физике.

(существительное)

Направление угловой скорости ω и углового момента L, на которое указывает большой палец правой руки, когда вы сгибаете пальцы в направлении вращения.

• Направление магнитной силы: правило правой руки

  • правая рука правило используется для определения направления магнитной силы на положительном заряде.
  • Направление магнитной силы F перпендикулярно плоскости, образованной v и B, как определено справа рука правило , что показано на рисунке выше.
  • правая рука правило гласит: чтобы определить направление магнитной силы на положительно движущемся заряде, ƒ, направьте большой палец правой руки в направлении v, пальцы в направление B, а перпендикуляр к ладони указывает в направлении F.
  • Направление магнитной силы на движущийся заряд перпендикулярно плоскости, образованной v и B, и соответствует
    справа рука правило –1 (RHR-1) как показано.
  • Применить правую ручную правило для определения направления магнитной силы на заряд

• Угловые величины как векторы

  • Для угловых величин направление вектора определяется с помощью Право Рука Правило , показанное на .
  • правая ручная Правило можно использовать для определения направления как углового момента, так и угловой скорости.
  • Используя правую руку правило , ваша правая рука будет захватывать шест так, чтобы ваши четыре пальца (указательный, средний, безымянный и мизинец) следовали направлению вращения.
  • На рисунке (b) показано правое — ручное правило .
  • Определить направление вектора с помощью Право Рука Правило

• Электродвигатели

  • Направление силы Лоренца перпендикулярно как направлению тока, так и магнитного поля и может быть найдено с помощью правого — ручного правила , показанного на .
  • Используя правую руку , направьте большой палец в направлении тока, а указательный палец укажите в направлении магнитного поля.

• Величина магнитной силы

  • Направление магнитной силы $F$ перпендикулярно плоскости, образованной $v$ и $B$, как определено правой рукой правилом , которое показано на рисунке 1 .
  • В нем говорится, что для определения направления магнитной силы на положительный движущийся заряд вы указываете большим пальцем правой руки в направлении $v$, пальцами в направлении $B$ и перпендикуляр к ладони указывает в направлении $F$.
  • Направление магнитной силы на движущийся заряд перпендикулярно плоскости, образованной v и B, и следует вправо влево правилу –1 (RHR-1), как показано.

• Закон Ампера: магнитное поле, создаваемое длинным прямым проводом

  • Как показано, направление магнитного поля можно определить с помощью правой руки правила — указывая большим пальцем в направлении тока, сгиб пальцев указывает направление магнитного поля вокруг прямой проволока.
  • Направление магнитного поля можно определить по правой ручной правилу .

• Магнитное воздействие на проводник с током

  • Направление магнитной силы можно определить с помощью правой руки правила , продемонстрированного в .

• Электрические силы против магнитных сил

  • $E=\слева | \frac{F}{q} \ вправо 9{2}}$
  • Направление F можно легко определить с помощью правой руки правила .
  • Магнитное поле также может быть создано током с линиями поля, представленными в виде концентрических окружностей вокруг провода с током. Магнитная сила в любой точке в этом случае может быть определена с помощью правой руки правила , и будет перпендикулярно как току, так и магнитному полю.
  • Направление магнитной силы на движущийся заряд перпендикулярно плоскости, образованной v и B, и следует
    вправо влево правилу –1 (RHR-1), как показано.

• Угловые и линейные величины

  • Чтобы устранить эту двусмысленность, в физике принято использовать правую руку правило : согните пальцы вашей правой руки в направлении кругового движения, а ваш большой палец будет указывать на направление векторов угловой скорости и импульса.
  • При определении направления углового вектора используйте правую правило руки : согните пальцы правой руки в направлении кругового движения, а большой палец указывает в направлении вектора.

• Электрические токи и магнитные поля

  • Другая версия правой руки правила вытекает из этого исследования и применима для любого сегмента тока — направьте большой палец в направлении тока, а пальцы согните в направлении созданных петель магнитного поля. этим.
  • правая рука правило может дать вам направление силы на проводе, как показано на рисунке выше.
  • правое ручное правило можно использовать для определения направления силы на проводнике с током, помещенном во внешнее магнитное поле.
  • (b) Правая Рука Правило 2 гласит, что если правая рука большой палец указывает в направлении тока, то пальцы сгибаются в направлении поля.
  • Это правило согласуется с полем, отображаемым для длинного прямого провода, и действительно для любого текущего сегмента.

• ЭДС движения

  • ( правая ручная правило требует, чтобы I вращался против часовой стрелки, что, в свою очередь, означает, что вершина стержня положительна, как показано.)
  • (a) ЭДС движения = Bℓv индуцируется между рельсами, когда этот стержень движется вправо в однородном магнитном поле.
  • Право Рука Правило задает показанное направление тока, а полярность стержня будет управлять таким током.

Электромагнетизм

Линии магнитного поля

Движущиеся электрические заряды создают магнитное поле.

Правило правой руки и правило левой руки для определения направления линии магнитного поля

Если вы держите прямой проводник в правой руке так, чтобы большой палец правой руки указывал на направление тока (направление положительного заряда), ваш согнутые пальцы будут указывать в направлении силовых линий магнитного поля.

Если вы держите прямой проводник в левой руке, при этом большой палец левой руки указывает направление потока электронов (направление отрицательного заряда), ваши согнутые пальцы будут указывать в направлении линий магнитного поля.

Магнитные поля, вызванные токами в длинном прямом проводе

Направление определяется RHR : возьмитесь за провод правой рукой. Если ваш большой палец указывает в направлении тока, ваши пальцы будут скручиваться вокруг провода в том же направлении, что и магнитное поле.

Прочность на расстоянии r от провода : B = μI / 2πr, где I — ток, μ — проницаемость материала вокруг провода (в ньютонах на квадратный ампер Н/Д ² ). В воздухе, близком к вакууму, μ = 4π * 10 ^-7 N/A ² , поэтому мы также имеем B = μ ₀ I / 2πr

Соленоид и правило правой руки для соленоида

Обмотка a проводник в катушку, содержащую несколько петель, даст соленоид. Магнитное поле вокруг соленоида похоже на магнитное поле стержневого магнита.

Чтобы определить направление линий магнитного файла вокруг соленоида, оберните пальцы правой руки вокруг катушки в направлении условного тока, большой палец правой руки будет указывать в направлении северного магнитного полюса соленоида. катушка.

Сила магнитного поля соленоида может быть увеличена на

1. увеличение количества петель,
2. увеличение количества электрического тока,
3. с сердечником из мягкого железа или
4. любая их комбинация.

Напряженность магнитного поля внутри соленоида равна B = μ * N/L * I, где μ — магнитная проницаемость сердечника, N — количество витков, L — длина, I — ток.

Магнитная сила

Любой ДВИЖУЩИЙСЯ заряд создаст вокруг себя магнитное поле, и любой ДВИЖУЩИЙСЯ заряд, помещенный во внешнее магнитное поле (как бы оно ни было создано), будет испытывать на себе магнитную силу из-за взаимодействия 2 магнитных поля.  

Магнитная сила зависит от скорости заряда. Гравитационные и электрические силы не зависят от скорости заряда/массы. Магнитная сила пропорциональна заряду и скорости заряда при заданной напряженности внешнего магнитного поля.

Магнитная сила, действующая на свободно движущийся заряд в магнитном поле

Магнитная сила, действующая на свободно движущийся заряд F, перпендикулярна как скорости заряда, так и направлению силовой линии магнитного поля. Направление магнитной силы может быть задано правилом правой руки. Величина магнитной силы определяется зарядом (это скалярная величина), умноженным на векторное произведение скорости и магнитного поля (напряженность).

F = q * v * B * sinθ

Где q — заряд, v — скорость заряда, B — напряженность внешнего магнитного поля (q — скаляр, v, B — векторы), а тета θ — угол между v и B.

Также помните направление магнитной силы на свободно движущийся заряд перпендикулярно плоскости , образованной v и B

 

в магнитном поле:

• большой палец указывает в направлении скорости движения положительного заряда, v
• пальцы указывают в направлении магнитного поля, B
• ладонь обращена в сторону магнитной силы, F

Это правило правой руки применимо только к положительным зарядам. Вам нужно будет использовать эквивалентное правило левой руки для электронов. Или просто помните, что если сила будет «вверх» для положительного заряда, то сила будет «вниз» для отрицательного заряда. То есть сила на отрицательный заряд всегда будет действовать на 180º в противоположном направлении.

Магнитная сила, действующая на проводник с током в магнитном поле

Магнитная сила, действующая на проводник с током в магнитном поле F _м  является произведением напряженности магнитного поля (В, вектор), длины проводник (L, скаляр), ток в проводнике (I, вектор) и синус угла, который электрический ток составляет с вектором магнитного поля.

F _m = I * L * B * sinθ

Правило правой руки:

Заряды и равномерное круговое движение

Если свободный заряд движется в магнитном поле с направлением, перпендикулярным полю, он будет двигаться по окружности. Магнитная сила, перпендикулярная скорости, обеспечивает центростремительную силу.

На приведенной ниже диаграмме отрицательно заряженная частица движется в плоскости страницы в области, где магнитное поле перпендикулярно странице (обозначено маленькими кружками с крестиком — как хвосты стрелок). Магнитная сила перпендикулярна скорости, поэтому скорость изменяется по направлению, но не по величине. Результат равномерного кругового движения.

В приведенном ниже уравнении r — радиус окружности, v — скорость, а m — масса заряда.

Чтобы найти массу заряда: m = qBr/v

Эксперимент Ампера

Если направления тока в двух параллельных проводах одинаковы, то линии создаваемого магнитного поля будут идти в противоположных направлениях, а притяжение появится магнитная сила. Это означает, что 2 провода будут притягиваться друг к другу.

Если направление тока в двух параллельных проводах разное, то линии создаваемого магнитного поля будут идти в одном направлении, и возникнет противоположная магнитная сила. Это означает, что 2 провода будут отталкивать друг друга.

Единица напряженности магнитного поля

Единицей напряженности магнитного поля является Т для Тесла.

Формула 1: 1 T = 1 кг/C * s, где C означает кулон, а s означает секунду.

Формула 2: 1 Тл = 1 Н / А * м, где А обозначает Ампер, м обозначает метр, а Н обозначает Ньютон.

https://en.wikipedia.org/wiki/Tesla_(unit)

Объяснение формулы 1: Помните, что напряженность электрического поля равна Fe/C, поскольку Fe пропорционально C. Поскольку Fm пропорционально как C, так и скорости C, следовательно, напряженность/напряженность магнитного поля = Fm / C*V = Ньютон / C * (м/с) = кг * (м/с ² ) / Кл * (м/с) = кг / Кл * с, где м — метр.

Объяснение формулы 2: Это определение основано на том факте, что если два отрезка провода длиной 1 метр, по которому течет ток силой 1 ампер, либо притягиваются, либо отталкиваются друг от друга с силой в один ньютон, то напряженность магнитного поля, создаваемого любым сегментом с током, равна 1 тесла в месте расположения другого провода.

Двигатель постоянного тока

Закон электромагнитной индукции

Перемещение прямолинейного проводника в магнитном поле (как показано выше) вызовет разность потенциалов между двумя концами проводника, и если проводник подключен к замкнутой цепи, в цепи появится ток:

1 , Когда провод находится в магнитном поле, ток отсутствует.

2. Когда провод проходит через поле параллельно полю (θ=0°), ток отсутствует.

3. При движении провода через поле, «пересекающее» силовые линии под углом θ, будет небольшой ток

4. Когда провод пересекает силовые линии под прямым углом (θ=90°), ток будет максимальным.

5. Когда провод пересекает силовые линии вверх и вниз, направление тока меняется.

Направление индуцированного тока определяется по правилу РГР: пальцы правой руки указывают в направлении магнитных линий; большой палец указывает в направлении скорости проволоки; ладонь укажет направление индуцированного тока.

Индуцированная разность потенциалов называется называется ЭДС движения , а когда провод пересекает силовые линии магнитного поля под прямым углом, мы имеем ЭДС = B * L * V * sinθ , где B — напряженность магнитного поля (Тесла), L — длина провода, а V скорость проволоки. Например: пусть у нас есть провод длиной 0,5 м, движущийся под прямым углом к ​​магнитному полю 0,04 Тл со скоростью 5 м/с. Тогда ЭДС индукции будет равна ЭДС = (0,04Тл)(0,5м)(5м/с) = 0,1В

ПРИМЕЧАНИЕ: ЭДС = B * L * V * sinθ можно объяснить законом Фарадея э.д.с. = -N(ΔΦ/Δt) ниже. Здесь N=1; ΔΦ/Δt = B * A * cos(90-θ) / Δt = B * L * x * sinθ / Δt = B * L * V * sinθ. Обратите внимание, что θ, используемый в emf = B * L * V * sinθ , дополняет θ, используемый в emf = -N(ΔΦ/Δt) ; также обратите внимание на площадь A = L * x, где x — расстояние, на которое вы перемещаете линию в направлении v. состоит из N витков провода, а катушка имеет площадь поперечного сечения A. Она пересекает магнитное поле с напряженностью поля B под углом θ. Тогда мы можем определить магнитный поток Φ as Φ = B * A * cosθ .

Единицей магнитного потока является вебер, 1 вебер = 1 квадратный метр тесла.

Так что же такое плотность магнитного потока? Плотность магнитного потока — это просто напряженность магнитного поля: из Φ = B * A * cosθ имеем B = Φ / (A*cosθ), а единицей плотности магнитного потока является вебер на квадратный метр (Вб/м ² ).

Закон электромагнитной индукции Фарадея утверждает, что движение ЭДС = -N(ΔΦ/Δt) , где ΔΦ — изменение магнитного потока, Δt — изменение во времени, N — число витков провода в катушке.

Согласно закону Фарадея, пока есть изменения магнитного поля, даже если нет относительной скорости между катушкой и внешним магнитным полем, будет наведена ЭДС.

Вариации закона Фаради

Материал взят с http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/farlaw2.html

В примере 1 две катушки пронизаны изменяющимся магнитным полем. Магнитный поток Φ определяется как Φ=BA, где B — магнитное поле или среднее магнитное поле, а A — площадь, перпендикулярная магнитному полю. Обратите внимание, что при заданной скорости изменения потока через катушку генерируемое напряжение пропорционально числу витков N, через которые проходит поток.

В примере 2 напряжение генерируется, когда катушка перемещается в магнитное поле. Иногда это называют «ЭДС движения», и она пропорциональна скорости, с которой катушка перемещается в магнитном поле. Эту скорость можно выразить через скорость изменения площади, находящейся в магнитном поле.

В примере 3 мы видим стандартную геометрию генератора переменного тока, где катушка провода вращается в магнитном поле. Вращение изменяет перпендикулярную площадь катушки по отношению к магнитному полю и генерирует напряжение, пропорциональное мгновенной скорости изменения магнитного потока. При постоянной скорости вращения генерируемое напряжение является синусоидальным.

Вот еще одна диаграмма для примера 3:

В примере 4 напряжение генерируется перемещением магнита к катушке провода или от нее. При постоянной площади изменяющееся магнитное поле вызывает генерируемое напряжение. Направление или «смысл» генерируемого напряжения таково, что любой результирующий ток создает магнитное поле, противодействующее изменению магнитного поля, которое его создало (закон Ленца).