Магнитное поле — Электромагнитное поле — ЭЛЕКТРОДИНАМИКА — ВСЕ УРОКИ ФИЗИКИ 11 КЛАСС — конспекты уроков — План урока — Конспект урока — Планы уроков — разработки уроков по физике
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
Электромагнитное поле
УРОК 2/14
Тема. Магнитное поле
Цель урока: сформировать представления учащихся о магнитном поле как виде материи.
Тип урока: урок изучения нового материала.
ПЛАН УРОКА
Контроль знаний |
5 мин. |
1. Какие взаимодействия называют магнитными? 2. В чем заключалось открытие Эрстеда? 3. 4. В чем заключается гипотеза Ампера? |
Демонстрации |
5 мин. |
1. Магнитное поле прямого провода с током. 2. Магнитное поле катушки с током. 3. Спектры магнитных полей прямого провода и катушки с током |
Изучение нового материала |
25 мин. |
1. Магнитное поле. 2. Магнитная индукция. 3. Линии магнитной индукции |
Закрепление изученного материала |
10 мин. |
1. Качественные вопросы. 2. Учимся решать задачи |
В чем проявляется магнитное действие электрического тока?
ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА
1.
Магнитное поле
Во время изучения электрических явлений мы выяснили, что электрическая взаимодействие осуществляется с помощью электрического поля. Магнитное взаимодействие так же, как и электрическая, осуществляется с помощью магнитного поля. Любой проводник с током создает вокруг себя магнитное поле, и это магнитное поле действует на проводники с токами.
Магнитное поле, создаваемое также постоянными магнитами, действует на постоянные магниты. Напомним, что, согласно гипотезе Ампера, магнитные свойства постоянных магнитов также обусловлены микроскопическими токами, циркулирующими внутри них.
Магнитное поле удобно исследовать с помощью маленьких магнитов (например, магнитных стрелок): в магнитном поле они в определенный способ возвращаются.
Таким образом, в пространстве вокруг проводника с током возникают силы, действующие на движущиеся заряды и на магнитную стрелку.
Эти силы получили название магнитных. Итак, магнитным полем мы будем называть то состояние пространства, которое проявляет себя через действие магнитных сил.
Определяющие свойства магнитного поля такие:
· магнитное поле порождают магниты и токи;
· магнитное поле обнаруживается за действием на магниты и токи.
2. Магнитная индукция
Для магнитного поля, так же как и для электрического, можно ввести векторную величину, характеризующую это поле в каждой точке. Эту величину называют вектором магнитной индукции и обозначают .
Силовой характеристикой магнитного поля может служить сила, действующая в этом поле на проводник с током.
Опыт показывает, что сила, которая действует со стороны магнитного поля на прямолинейный проводник с током, зависит не только от магнитного поля, но и от силы тока в проводнике, длине проводника l и угла α между проводником и вектором магнитной индукции .
При заданных силы тока и длины проводника эта сила максимальна, когда проводники расположен перпендикулярно к вектору магнитной индукции. По этой причине именно такое расположение проводника с током было выбрано для определения модуля вектора магнитной индукции.
Согласно опыта, сила F, действующая со стороны магнитного поля на проводник, прямо пропорциональна произведению Il.
Получается, отношение F/Il не зависит ни от силы тока в проводнике, ни от длины этого проводника и, следовательно, характеризует собственное магнитное поле. Поэтому модуль вектора магнитной индукции можно определить следующим образом:
Ø модуль вектора магнитной индукции равен отношению силы, действующей на проводник с током, расположенный перпендикулярно к вектору магнитной индукции, к произведению силы тока в проводнике и длины проводника:
Ø За единицу магнитной индукции принимают магнитную индукцию однородного поля, в котором на участок проводника длиной 1 м при силе тока в нем 1 А действует со стороны поля максимальная сила 1 Н:
3. Лины магнитной индукции
Линии магнитной индукции можно сделать намного более наглядными, если вместо магнитных стрелок использовать опилки в магнитном поле они намагничиваются, становясь крошечными магнитиками.
Линиями магнитной индукции являются линии, проведенные так, что касательные к ним в каждой точке указывают на направление поля в этой точке.
Отметим, что линии магнитной индукции реально не существуют, они всего лишь удобный способ его описания.
Направление вектора магнитной индукции определяют, используя орієнтувальну действие магнитного поля на магнитную стрелку или рамку с током.
Ø За направление вектора магнитной индукции принимают направление, в котором указано северный полюс свободно вращающейся магнитной стрелки.
Необходимо обратить внимание на то, что:
1) линии магнитной индукции поля, созданного катушкой или магнитом, «выходят» из северного полюса и входят в южный полюс;
2) внутри катушки с током линии магнитной индукции направлены от южного полюса к северному;
3) опыты показывают, что линии магнитной индукции всегда замкнуты.
Направление линий магнитной индукции поля, созданного проводником с током, связан с направлением тока в проводнике правилом, что называют правилом буравчика.
Ø Направление линий магнитной индукции поля, создаваемого прямолинейным проводником с током, совпадает с направлением вращения ручки буравчика (винта с правой нарезкой), когда направление поступательного движения собственно буравчика совпадает с направлением тока в проводнике.
Направление линий магнитной индукции поля, созданного проволочным витком или катушкой с током, связан с направлением тока в витке или катушке также правилом буравчика.
Необходимо обратить внимание:
Ø правила буравчика для прямолинейного проводника и для витка (катушки) с током отличаются тем, что в них «меняются местами» направление силовых линий магнитного поля и направление тока.
ВОПРОС К УЧАЩИМСЯ В ХОДЕ ИЗЛОЖЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА
Первый уровень
1.
С помощью чего осуществляется магнитное взаимодействие?
2. Опишите опыты, с помощью которых можно обнаружить магнитное поле.
3. Магнитное поле действует на стрелку компаса. А создает стрелка компаса магнитное поле вокруг себя?
4. Как можно определить направление линий магнитной индукции поля, создаваемого прямым проводом с током?
5. Как можно определить направление линий магнитной индукции поля, создаваемого катушкой с током?
Второй уровень
1. Как на опыте показать, что направление силовых линий магнитного поля связано с направлением тока?
2. Электрический ток в проводе линии электропередачи направленный с юга на север.
Какое направление укажет северный полюс магнитной стрелки, помещенной: а) чуть выше провода; б) чуть ниже провода?
ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА
1). Качественные вопросы
1. Как с помощью компаса можно определить полюса магнита? Объясните свой ответ.
2. Как определить, какой торец катушки с током является ее северным полюсом?
2). Учимся решать задачи
1. Ось катушки с током расположена вертикально. Ток проходит через катушку по часовой стрелке, если смотреть сверху. Как направлены силовые линии магнитного поля внутри катушки?
2. Определите направление тока в проводнике, сечение которого и магнитное поле показаны на рисунке.
3. За витком провода (см. рисунок) идет электрический ток. В каком направлении повернется магнитная стрелка, помещенная в точку А? в точку С?
ЧТО МЫ УЗНАЛИ НА УРОКЕ
· В пространстве вокруг проводника с током возникают силы, действующие на движущиеся заряды и на магнитную стрелку.
· Магнитным полем мы будем называть то состояние пространства, которое проявляет себя через действие магнитных сил.
· Модуль вектора магнитной индукции равен отношению силы, действующей на проводник с током, расположенный перпендикулярно к вектору магнитной индукции, к произведению силы тока в проводнике и длины проводника:
· За единицу магнитной индукции принимают магнитную индукцию однородного поля, в котором на участок проводника длиной 1 м при силе тока в нем 1 А действует со стороны поля максимальная сила 1 Н:
· Линиями магнитной индукции являются линии, проведенные так, что касательные к ним в каждой точке указывают на направление поля в этой точке.
· За направление вектора магнитной индукции принимают направление, в котором указано северный полюс свободно вращающейся магнитной стрелки.
· Направление линий магнитной индукции поля, создаваемого прямолинейным проводником с током, совпадает с направлением вращения ручки буравчика (винта с правой нарезкой), когда направление поступательного движения собственно буравчика совпадает с направлением тока в проводнике.
· Направление линий магнитной индукции поля, создаваемого током в проволочном витке или катушке, совпадает с направлением поступательного движения буравчика (винта с правой нарезкой), когда направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением тока.
Домашнее задание
1. Подр.: § 14.
2. 3б.:
Рів1 № 7.1; 7.7; 7.8.
Рів2 № 7.4; 7.9; 7.18, 7.19.
| Назад | Содержание | Вперед |
Фейнмановские лекции по физике.
Т.6. Электродинамика Фейнмановские лекции по физике. Т.6. Электродинамика
ОглавлениеГлава 15. ВЕКТОРНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ§ 1. Силы, действующие на петлю с током; энергия диполя § 2. Механическая и электрическая энергии § 3. Энергия постоянных токов § 4. B или A? § 5. Векторный потенциал и квантовая механика § 6. Что истинно в статике, но ложно в динамике? Глава 16. ИНДУЦИРОВАННЫЕ ТОКИ § 1. Моторы и генераторы § 2. Трансформаторы и индуктивности § 3. Силы, действующие на индуцируемые токи § 4. Электротехника Глава 17.  ЗАКОНЫ ИНДУКЦИИ§ 1. Физика индукции § 2. Исключения из «правила потока» § 3. Ускорение частицы в индуцированном электрическом поле; бетатрон § 4. Парадокс § 5. Генератор переменного тока § 6. Взаимная индукция § 7. Самоиндукция § 8. Индуктивность и магнитная энергия Глава 18. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА § 1. Уравнения Максвелла § 2. Что дает добавка § 3. Все о классической физике § 4. Передвигающееся поле § 5. Скорость света § 6. Решение уравнений Максвелла; потенциалы и волновое уравнение Глава 19. ПРИНЦИП НАИМЕНЬШЕГО ДЕЙСТВИЯ Добавление, сделанное после лекции Глава 20. РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ МАКСВЕЛЛА В ПУСТОМ ПРОСТРАНСТВЕ § 1. Волны в пустом пространстве; плоские волны § 2. Трехмерные волны § 3. Научное воображение § 4. Сферические волны Глава 21. РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ МАКСВЕЛЛА С ТОКАМИ И ЗАРЯДАМИ § 1. Свет и электромагнитные волны § 2. Сферические волны от точечного источника § 3. Общее решение уравнений Максвелла § 4.  Поля колеблющегося диполя§ 5. Потенциалы движущегося заряда; общее решение Льенара и Вихерта § 6. Потенциалы заряда, движущегося с постоянной скоростью; формула Лоренца Глава 22. ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА § 1. Импедансы § 2. Генераторы § 3. Сети идеальных элементов; правила Кирхгофа § 4. Эквивалентные контуры § 5. Энергия § 6. Лестничная сеть § 7. Фильтры § 8. Другие элементы цепи Глава 23. ПОЛЫЕ РЕЗОНАТОРЫ § 1. Реальные элементы цепи § 2. Конденсатор на больших частотах § 3. Резонансная полость § 4. Собственные колебания полости § 5. Полости и резонансные контуры Глава 24. ВОЛНОВОДЫ § 1. Передающая линия § 2. Прямоугольный волновод § 3. Граничная частота § 4. Скорость волн в волноводе § 5. Как наблюдать волны в волноводе § 6. Сочленение волноводов § 7. Типы волн в волноводе § 8. Другой способ рассмотрения волн в волноводе Глава 25. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА В РЕЛЯТИВИСТСКИХ ОБОЗНАЧЕНИЯХ § 1.  Четырехвекторы§ 2. Скалярное произведение § 3. Четырехмерный градиент § 4. Электродинамика в четырехмерных обозначениях § 5. Четырехмерный потенциал движущегося заряда § 6. Инвариантность уравнений электродинамики Глава 26. ЛОРЕНЦЕВЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОЛЕЙ § 1. Четырехмерный потенциал движущегося заряда § 2. Поля точечного заряда, движущегося с постоянной скоростью § 3. Релятивистское преобразование полей § 4. Уравнения движения в релятивистских обозначениях Глава 27. ЭНЕРГИЯ ПОЛЯ И ЕГО ИМПУЛЬС § 1. Локальные законы сохранения § 2. Сохранение энергии и электромагнитное поле § 3. Плотность энергии и поток энергии в электромагнитном поле § 4. Неопределенность энергии поля § 5. Примеры потоков энергии § 6. Импульс поля Глава 28. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МАССА § 1. Энергия поля точечного заряда § 2. Импульс поля движущегося заряда § 3. Электромагнитная масса § 4. С какой силой электрон действует сам на себя? § 5.  Попытки изменения теории Максвелла§ 6. Поле ядерных сил Глава 29. ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯДОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ И МАГНИТНОМ ПОЛЯХ § 1. Движение в однородных электрическом и магнитном полях § 2. Анализатор импульсов § 3. Электростатическая линза § 4. Магнитная линза § 5. Электронный микроскоп § 6. Стабилизирующие поля ускорителей § 7. Фокусировка чередующимся градиентом § 8. Движение в скрещенных электрическом и магнитном полях |
Они жалуются, что им приходится ломать то, что принято называть старыми или привычными представлениями. Но откуда берутся привычные представления? Обычно они попадают в молодые головы в школе от таких же педагогов, которые потом будут говорить о недоступности идей современной науки. Поэтому прежде чем подойти к сути дела, приходится тратить много времени на то, чтобы убедить слушателей в ложности того, что было ранее внушено им как очевидная и непреложная истина.
электрических цепей — Может ли электричество течь в обе стороны?
спросил
Изменено 1 месяц назад
Просмотрено 1к раз
$\begingroup$
Может ли электрический ток течь в обоих направлениях одновременно по одному и тому же проводу? Если да, то каковы его недостатки или сложности?
- электричество
- электрические цепи
$\endgroup$
3
$\begingroup$
Нет, по одному и тому же проводу не может течь несколько токов в разных направлениях, потому что все настоящие провода имеют сопротивление.
Это приведет к несоответствиям в отношении других соображений, таких как рассеяние мощности.
Для иллюстрации см. схему ниже. Применение закона напряжения Кирхгофа для двух контуров дает решение для двух контурных токов $I_1$ и $I_2$. Обратите внимание, что ток $I_{1}=4A$ течет от A к B через резистор 6 Ом, тогда как ток $I_{2}=5A$ течет в обратном направлении от B к A через резистор 6 Ом. Метод петли позволяет нам определить, что фактический ток в резисторе 6 Ом составляет 1 А, протекающий от B к A. Резисторы, показанные в примере, могут быть компонентами резистора или сопротивлением проводов (хотя они, вероятно, будут иметь низкое сопротивление). . 9{2}R=6$ ватт. Если бы на самом деле текли 4 А и 5 А одновременно, мощность, рассеиваемая на резисторе, была бы суммой мощности каждого из них, или 246 Вт, что, конечно, не так.
Надеюсь, это поможет
$\endgroup$
0
$\begingroup$
Носители заряда могут двигаться произвольно, но плотность тока — это суммарное движение всех носителей заряда в данной точке.
Таким образом, ток будет указывать только в одном направлении за раз в любом месте. Этот ток может представлять собой чистое движение многих отдельных носителей заряда в разных направлениях.
$\endgroup$
1
$\begingroup$
Вполне возможно иметь чистый ток противоположного направления в разных местах провода. Примером может служить провод, который отражает свет под углом. Будет разность фаз, связанная с углом, длиной волны и расстоянием между точками, которая может быть нечетным кратным $\pi$.
$\endgroup$
4
$\begingroup$
Легко провести простой эксперимент, демонстрирующий прохождение двух разных постоянных токов, протекающих по одному и тому же проводнику в одно и то же время.
Суть этого заключается в том, что проводник должен иметь сопротивление ниже, чем любой другой проводник в цепи, и должны использоваться 2 отдельных источника ЭДС. Поток можно проверить с помощью токоизмерительных клещей постоянного тока и вольтметра.
$\endgroup$
2
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
ОШИБКА — 404 — НЕ НАЙДЕНА
- Главная
- КХААААААННННН!!!
Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.
Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.
Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?
Датчик изгиба 4,5 дюйма
В наличии SEN-08606
17,95 $
10
Избранное Любимый 59
Список желаний
Антенна UHF RFID (RP-TNC)
В наличии WRL-14131
42,95 $
5
Избранное Любимый 18
Список желаний
смол Power Board LiPo
Осталось всего 7! SPX-18622
17,95 $
Избранное Любимый 1
Список желаний
МИКРОЭ РТК 10 Щелчок
Нет в наличии DEV-19605
21,95 $
Избранное Любимый 0
Список желаний
Как сделать 3D-печатную вращающуюся комнату-головоломку D&D с помощью OpenForge2.
0 и MicroMod9 декабря 2021 г.
Следуйте этому руководству, чтобы построить комнату с вращающейся головоломкой для своего подземелья. Этот проект включает в себя части проекта OpenForge2.0 с несколькими дополнительными компонентами, напечатанными на 3D-принтере, и системами SparkFun Qwiic и MicroMod для создания вращающейся комнаты с головоломками, которую можно активировать, поместив магнит на «секретную» плитку или удаленно с помощью компьютера. телефон или планшет.
Избранное Любимый 0
Welcome Facet: Полноценный геодезический GNSS-RTK геодезист, готовый к эксплуатации
17 декабря 2021 г.
RTK Facet пополняет ряды закрытых геодезических инструментов SparkFun по цене на долю сопоставимых продуктов.
Избранное Любимый 2
Руководство по подключению контроллера Qwiic Flex Glove
19 июля 2018 г.
