Магнитное поле магнитная индукция презентация. Магнитная индукция. В – вектор магнитной индукции

Дата написания: 06.08.2023

Время на чтение: 8 минут

Действие магнитного поля на электрический заряд и опыты иллюстрирующие это действие. Магнитная индукция.

Магнитное поле.

В 1820 году датский учёный физик Х. Эстед заметил, что магнитная стрелка поворачивается при пропускании электрического тока через проводник находящийся около неё. В этом же году французский физик А. Ампер доказал, что 2 проводника расположенные друг к другу, взаимно притягиваются при пропускании по ним токов одного направления и отталкиваются если токи противоположного направления. Взаимодействие между с проводниками с током, то есть взаимодействие между движущимися электронными зарядами называют магнитными иглами, с которыми проводники с током действуют друг с другом называют магнитными иглами. Согласно представлениям теории поля, всякий движущийся электрический заряд создаёт в окружающем пространстве способно действовать на другие движущиеся электрические заряды.

Магнитное поле - это особый вид материи который существует независимо от нас. Под действием магнитного поля осуществляется взаимодействие между движущимися электрическими зарядами, магнитное поле порождается движущимися зарядами. Магнитное поле обнаруживается по его действию на движущиеся заряды, факт существования электромагнитных волн является доказательством реальности магнитного поля.

Магнитное поле создаётся не только электрическим током, но и постоянными магнитами. Для характеристики магнитного поля введён вектор магнитной индукции за направление вектора магнитной индукции принимается направление от южного полюса S к северному N внутри магнитной стрелки устанавливающейся в магнитном поле. Направление магнитного поля прямолинейного проводника с током определяется с помощью правила буравчика,которая состоит в следующем: если направление поступательного движения совпадает, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции. Линию в любой точки которой вектор магнитной индукции направлен по касательной к ней называют линией магнитной индукции. Линии магнитной индукции не имеют ни начала ни конца. Они всегда замкнуты. Поля с замкнутыми силовыми линиями называют вихревыми . Магнитное поле - вихревое поле. Работа таких полей по замкнутому контуру не равна нулю. Силовой характеристикой магнитного поля является магнитная индукция. В= В=

F – сила действия на проводник с током(Н – ньютон)
В(Тл – Тесла) – магнитная индукция.
Y – сила тока(А – ампер)
L – длина проводника(М – метр)
М – момент сил действующий на рамку или контур с током (Н∙м)
S – площадь рамки(м2)

Никола Тесла Широко известен благодаря своему научно-революционному вкладу в изучение свойств электричества и магнетизма в конце XIX- начале XX веков. Панета и теоретические работы Тесла сформировали базис для современных устройств, работающих на переменном токе, многофазных систем и электродвигателя, позволивших совершить второй этап промышленной революции. Величина магнитной индукции зависит от: среды, силы тока, формы проводника, расстояния между проводником, создающее магнитное поле и местом в котором определяют магнитную индукцию. Сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током, называют силой Ампера – Fа FА = В ∙ У ∙ L ∙ sin α

Fа – сила ампера (Н – ньютон)
У – сила тока (А – ампер)
L – длинна проводника (М – метр)
В – магнитная индукция (Тл Тесла)
Α – угол между направлением силы тока в проводнике и вектором магнитной индукции.

Направление действия силы ампера определяется с помощью правила левой руки. Сила ампера используется:

В электроизмерительных приборах (амперметрах, вольтметрах)
в работе электродвигателей
в работе динамиков.

Сила Лоренца-это сила, действующая со стороны магнитного поля на одну заряженную частицу, движущуюся со скоростью V под углом a к вектору магнитной индукции B. Магнитное поле действует на движущиеся электрические заряды(электрический ток). FL = В ∙ |q| ∙ ѵ sin α

FL – сила Лоренца (Н – ньютон)
В – магнитная индукция (Тл – Тесла)
q – заряд (Кл кулон)
ѵ- скорость движения заряженных частиц (м/с)
α- угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции.

Направление силы Лоренца определяется правилом левой руки. Действие силы Лоренца можно наблюдать поднося электронный магнит к электроннолучевой трубке. Под действием силы Лоренца изменяется направление скорости и движение заряженной частицы, но не изменяется значение скорости. Если частица движется по кругу, то радиус определяется: R=

r- радиус (м- метр)
m- масса частицы (кг)
ѵ-скорость движения частицы (м/с)
q- заряд (Кл- кулон)
B- магнитная индукция (Тл- тесла)

Период обращения частицы: Т=

П= 3,14
Т- период (с- секунда).

Т не зависит от скорости и радиуса траектории. Этот факт используют в ускорителях заряженных частиц (циклотроне). Т.к. перпендикулярно «скорость» то FL не совершает работы и следовательно не изменяется кинетическая энергия частицы,то есть скорость частицы не изменяется. Расчетные задачи:

1. По проводнику длиной 45 см протекает ток силой 20 А.. Чему равна индукция магнитного поля, в которое помещен проводник, если на проводник действует сила 9 мН?

2. Электрон движется в вакууме в однородном магнитном поле с индукцией 5·10-3 Тл, его скорость равна 100 км/с перпендикулярно линиям магнитной индукции. Вычислите силу, действующую на электрон.

Слайд 2

Цель урока:

ввести понятие индукции магнитного поля.

Слайд 3

Давайте обсудим

Чем обусловлено существование магнитного поля? Что такое магнитные линии? Какое магнитное поле называют однородным?

Слайд 4

Определите направление силы на Рисунке №1

Слайд 5

Сформулируйте задачу для каждого случая взаимодействия магнитного поля с током и решите ее.

Слайд 6

Слайд 7

В – вектор магнитной индукции

Модуль вектора магнитной индукции В= F/Ilколичественная характеристика поля Направление вектора магнитной индукции Вектор магнитной индукции направлен по касательной к линии магнитной индукции.

Слайд 8

Задание №3

Слайд 9

Линии магнитной индукции

Слайд 10

Линиями магнитной индукции называются линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением вектора магнитной индукции.

Слайд 11

Вывод2:

вектор магнитной индукции - силовая характеристика магнитного поля.

Слайд 12

Виды магнитных полей

однородное Магнитное поле называется однородным, если во всех его точках магнитная индукция одинакова. неоднородное Дайте определение неоднородного магнитного поля.

Слайд 13

Какие поля изображены на рисунках?

Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Вывод3.

Чем больше модуль магнитной индукции в данной точке поля, тем с большей силой будет действовать магнитное поле на движущиеся заряды.

Слайд 17

Закрепление

От чего зависит модуль вектора магнитной индукции? Как его можно вычислить? В магнитное поле с индукцией В поместили проводник с током. Через некоторое время силу тока в проводнике уменьшили в 2 раза. Изменилась ли при этом индукция В магнитного поля, в которое был помещен проводник? Сопровождалось ли уменьшение силы тока изменением какой-либо другой физической величиной? Если да, то что это за величина и как она изменилась?

Слайд 18

Решите задачи

№1. По проводнику длиной 45 см протекает ток силой 20А. Чему равна индукция магнитного поля, в которое помещен проводник, если на проводник действует сила 9 мН? (Ответ: 1 мТл) №2. Определите модуль силы, действующей на проводник длиной 20 см при силе тока 10А в магнитном поле с индукцией 0,13 Тл. (Ответ: 0,26 Н) №3. В однородном магнитном поле с индукцией 0,82 Тл расположен проводник длиной 1,28 м. Определите силу, действующую на проводник, если сила тока в нем равна 18А. (Ответ: 19 Н)

Слайд 19

Ответьте на вопросы

Как называется характеристика магнитного поля? Как определить модуль вектора магнитной индукции? Как называется единица измерения магнитной индукции? Как направлен вектор индукции магнитного поля? Что называют линиями магнитной индукции?

Посмотреть все слайды

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Урок – лекция « Магнитное поле. Постоянные магниты и магнитное поле тока. Индукция магнитного поля » Областное государственное автономное образовательное учреждение среднего профессионального образования Белгородский строительный колледж г. Белгород

Впервые связь между электрическими и магнитными явлениями была открыта в 1820 году Хансом Кристианом Эрстедом: если над проводником, направленным вдоль земного меридиана, поместить магнитную стрелку, которая показывает на север, и по проводнику пропустить электрический ток, то стрелка отклоняется на некоторый угол.

В 1820 году Андре Ампер открыл закон взаимодействия проводников с током

Магнитное поле представляет собой особую форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами. Основные свойства магнитного поля: Магнитное поле порождается электрическим током (движущимися зарядами). Магнитное поле обнаруживается по действию на электрический ток (движущиеся заряды). Магнитное поле существует реально независимо от нас, от наших знаний о нем.

Магнит - тело, обладающее собственным магнитным полем Виды магнитов: Природные магниты (магнитная руда), образуются, когда руда, содержащая железо или окиси железа, охлаждается и намагничивается за счет земного магнетизма. Временные магниты - действуют как постоянные магниты только тогда, когда находятся в сильном магнитном поле, и теряют свой магнетизм, когда магнитное поле исчезает(скрепки и гвозди). Электромагниты - металлический сердечник с индукционной катушкой, по которой проходит электрический ток.

Нельзя разделить полюсы магнита!

Магнитное поле и его графическое изображение Условились, за направление принимать направление северного конца магнитной стрелки. Силовые линии выходят из северного полюса, а входят, соответственно, в южный полюс магнита. Линиями магнитной индукции называются кривые, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора в этой точке.

Правило буравчика: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции.

Правило буравчика

Важная особенность линий магнитной индукции состоит в том, что они не имеют ни начала, ни конца. Они всегда замкнуты. Поля с замкнутыми силовыми линиями называют вихревыми. Магнитное поле – вихревое поле. Магнитные линии прямолинейного проводника Магнитные линии соленоида (катушки)

Силовые линии магнита Конфигурацию силовых линий магнита легко установить с помощью мелких железных опилок, которые намагничиваются в исследуемом магнитном поле и ведут себя подобно маленьким магнитным стрелкам (поворачиваются вдоль силовых линий). Магнитное поле одноименных полюсов Магнитное поле разноименных полюсов

Формула связи вектора магнитной индукции и напряженности магнитного поля: -вектор магнитной индукции (Тл) -напряженность магнитного поля (А / м) -магнитная проницаемость среды (для вакуума = 1) -магнитная постоянная

Закон Био – Савара – Лапласа: H – напряженность магнитного поля в данной точке (А / м) I – сила тока (А) l – длина участка проводника (м) r – радиус-вектор, соединяющий участок проводника с рассматриваемой точкой поля угол между направлением тока в участке и радиусом -вектором

Основные источники: Генденштейн Л.Э. Дик Ю.И. Физика. Учебник для 11 кл. – М., 2005. Дмитриева В.Ф. Задачи по физике: учеб. пособие. – М., 2003. Сборник задач и вопросов по физике под ред. Р.А. Гладкова.- М., 2003. Дополнительные источники: Громов С.В. Шаронова Н.В. Физика, 10-11: Книга для учителя. – М., 2004. Касьянов В.А. Методические рекомендации по использованию учебников В.А.Касьянова «Физика. 10 кл.», «Физика. 11 кл.» при изучении физики на базовом и профильном уровне. – М., 2006. Касьянов В.А. Физика. 10, 11 кл. Тематическое и поурочное планирование. – М., 2002. Федеральный компонент государственного стандарта общего образования / Министерство образования РФ. – М., 2004. Интернет ресурсы youtube .com http:// www.kakprosto.ru http:// ru.wikipedia.org / http:// allforchildren.ru / why /whatis37.php http:// elektrobgau.narod.ru /

«Энергия магнитного поля» - Определение индуктивности. Скалярная величина. Энергия катушки. Плотность энергии магнитного поля. Переходные процессы. Самоиндукция. Импульсное магнитное поле. Время релаксации. Плотность энергии. Постоянные магнитные поля. Экстратоки в цепи с индуктивностью. Колебательный контур. Расчёт индуктивности.

«Движение частиц в магнитном поле» - Изменение параметров. Электронно-лучевая трубка. Контрольные вопросы. Проявление действия силы Лоренца. Значение. Масс-спектрограф. Применение силы Лоренца. Задача эксперимента. Магнитное поле. Циклотрон. Направления силы Лоренца. Движение частиц в магнитном поле. Сила Лоренца. Определение величины силы Лоренца.

«Характеристики магнитного поля» - Направленное движение зарядов. Поле. Поворачиваются вдоль силовых линий. Поле прямого тока. Выражение для нахождения магнитной индукции. Магнитные взаимодействия. Линии магнитной индукции. Определение потока вектора магнитной индукции. 3акон Био–Савара–Лапласа. Движение заряженных частиц в магнитосфере Земли.

«Определение магнитного поля» - Магнитное поле. Тела, длительное время сохраняющие намагниченность. Экспериментальное задание. Графическое изображение магнитных полей. Ж. Верн. Действия электрического тока. По данным, полученным в ходе экспериментов, заполним таблицу. Оборудование. Ханс Кристиан Эрстед. Этап обобщения и систематизации знаний.

«Магнитное поле, магнитные линии» - Силовые линии магнитного поля полосового магнита. Направление. Определение направления магнитной линии. Магнит обладает на разных участках различной притягивающей силой. Полосовой магнит. Движущиеся электрические заряды. Магнитные линии соленоида. Магнитное поле. Как можно обнаружить МП. Разнообразные искусственные магниты.

«Свойства магнитного поля» - Линии магнитной индукции. Линии магнитной индукции всегда замкнуты. Взаимодействие токов. Магнитное поле Земли. Электроизмерительные приборы. Магнитное поле проявляет себя действием на проводники с током. Масс-спектрограф. Модуль вектора магнитной индукции. Постоянный магнит. Некоторые значения магнитной индукции.

Всего в теме 20 презентаций