Attēlā redzams magnētiskās līnijas magnētiskā lauka. Prezentācija - Tests fizikā "Elektromagnētiskais lauks
Testu izmantošana nodarbībās ļauj veikt reālu individualizāciju un mācīšanās diferenciāciju; Padarīt savlaicīgu korekcijas darbs mācību procesā; Tas ir nozīmīgs, lai novērtētu un pārvaldītu mācību kvalitāti. Ierosinātie testi uz tēmu "magnētiskā lauka" satur 10 uzdevumus.
Tests №1
1. Magnēts izveido magnētisko lauku ap sevi. Kur darbība šajā jomā būs visvairāk spēcīgāk?
A. Par magnētu stabiem.
B. Magnēta centrā.
V.desiya magnētiskais lauks To izpaužas vienmērīgi katrā magnēta vietā.
Pareizā atbilde: A.
2. Vai ir iespējams izmantot kompasu uz Mēness par atrašanās vietas orientāciju?
A. Tas nav iespējams.
B. Var būt.
V. Tas ir iespējams, bet tikai uz līdzenumiem.
Pareizā atbilde: A.
3. Ar kādiem nosacījumiem magnētiskais lauks parādās ap diriģentu?
A. Kad vadā notiek elektriskā strāva.
B. Kad vadītāja krokas divreiz.
B. Kad diriģents tiek apsildīts.
Pareizā atbilde: A.
A. Up.
B. Uz leju.
В. pa labi.
G. pa kreisi.
Pareizā atbilde: V.
5. Norādiet magnētiskā lauka būtisko īpašumu?
A. Viņa elektroenerģijas līnijām vienmēr ir avoti: tie sākas ar pozitīviem maksājumiem un beidzas ar negatīvu.
B. Magnētiskajam laukam nav avotu. Nav magnētisku maksu dabā.
B. Viņa elektropārvades līnijām vienmēr ir avoti: tie sākas ar negatīviem maksājumiem un beidzas pozitīvi.
Pareizā atbilde: B.
6. Izvēlieties modeli, kurā ir attēlots magnētiskais lauks.
Pareizā atbilde: 3. attēls
7. Pašreizējās plūsmas ap stieples gredzenu. Norādiet magnētiskā indukcijas vektora virzienu.
A. Uz leju.
B. Uz augšu.
В. pa labi.
Pareizā atbilde: B.
8. Kā ruļļi ar serdeņiem attēloti attēlā uzvedas.
A. Nelietojiet mijiedarboties.
B. Pagriezieties.
V. Reģele.
Pareizā atbilde: A.
9. Dzelzs kodols tika izņemts no spoles ar strāvu. Kā mainās magnētiskā indukcijas modelis?
A. vairākkārt palielinās magnētisko līniju biezums.
B. Magnētisko līniju biezums atkārtoti samazināsies.
B. Magnētisko līniju attēls nemainīsies.
Pareizā atbilde: B.
10. Kādā veidā jūs varat mainīt magnētiskās spoles polu ar strāvu?
A. Ievadiet kodolu pret spoli.
B. Mainiet strāvas virzienu spolē.
B. Atspējot pašreizējo avotu.
G. Palielināt pašreizējo spēku.
Pareizā atbilde: B.
Testa numurs 2.
1. Islandē un Francijā Marine Compass sāka izmantot 12-13 gadsimtos. Magnētiskais josla tika piestiprināta koka krusta centrā, tad šis dizains tika ievietots ūdenī, un krustā, pagriešana, tika uzstādīts ziemeļu-dienvidu virzienā. Kādu polu magnētisko joslu pagriežas uz ziemeļiem magnētiskais pole Zeme?
A. North.
B. South.
Pareizā atbilde: B.
2. Kāda viela nav piesaistīt magnētu vispār?
A. Dzelzs.
B. Niķelis.
V. stikls.
Pareizā atbilde: V.
3. Insoled stieple ir novietota iekšpusē sienu pārklājumu. Kā atklāt stieples atrašanās vietu, netraucējot sienu pārklājumu?
A. Uzņemiet magnētisko bultiņu pie sienas. Explorer ar strāvu un bultiņu mijiedarbojas.
B. Gaismas sienas. Gaismas pieaugums norāda uz vadu.
B. Vadu atrašanās vietu nevar noteikt, nesalaužot sienas segumu.
Pareizā atbilde: A.
4. Attēlā redzama magnētiskās bultiņas atrašanās vieta. Kā magnētiskā indukcijas vektors ir vērsts uz punktu?
A. Uz leju.
B. Uz augšu.
В. pa labi.
G. pa kreisi.
Pareizā atbilde: A.
5. Kāda ir magnētisko indukcijas līniju iezīme?
A. Magnētiskās indukcijas līnijas sākas pozitīvas maksas, beidzas ar negatīvu.
B. Līnijām nav sākuma, bez gala. Tie vienmēr ir slēgti.
Pareizā atbilde: B.
6. Diriģents ar strāvu ir perpendikulāra plaknē. Kādā attēlā magnētiskā indukcijas līnija ir pareizi parādīta.
1. att. 2. att.3 att.4
Pareizā atbilde: rīsi. četri.
7. Pašreizējās plūsmas ap stieples gredzenu. Norādiet pašreizējo virzienu, ja magnētiskā indukcijas vektors ir vērsts uz augšu.
A. pretēji pulksteņrādītāja virzienam.
B. pulksteņrādītāja virzienā.
Pareizā atbilde: A.
8. Noteikt skaitļa attēloto spoles mijiedarbības raksturu.
A. piesaista.
B. Reģel.
B. Nelietojiet mijiedarboties.
Pareizā atbilde: B.
9. Rāmis ar strāvu magnētiskā laukā. Kāda ierīce ir šī parādība?
A. Lāzera disks.
B. AMMETER.
B. Elektromagnēts.
Pareizā atbilde: B.
10. Kāpēc rāmis ar strāvu, kas atrodas starp pastāvīgā magnēta stabiem?
A. Sakarā ar rāmja un magnēta magnētisko lauku mijiedarbību.
B. Sakarā ar darbībām elektriskā lauka rāmja uz magnēta.
B. Sakarā ar magnēta magnēta lauka darbībām, kas savukārt ir jāmaksā.
Pareizā atbilde: A.
Literatūra:Fizika. 8 cl.: Mācību grāmata vispārējās izglītības dokumentiem / a.V. Pryony. - Drop, 2006.
Uzdevumu katalogs.
Uzdevumi D13. Magnētiskais lauks. Elektromagnētiskā indukcija
Pieskarieties šiem uzdevumiem
Atgriezieties uzdevumu katalogā
Drukāšana un kopēšana versija MS Word
Uz gaismas vadošajam rāmim, kas atrodas starp pakavs magnēts, elektriskā strāva tika izlaista, virziens ir norādīts attēlā ar bultiņām.
Lēmums.
Magnētiskais lauks tiks novirzīts no magnēta ziemeļu pole uz dienvidu (perpendikulāri AB sistēmas pusei). Rāmja pusē ar strāvu Amperes spēku nosaka, kuru virzienu nosaka kreisās puses noteikums, un vērtība ir vieta - pašreizējais spēks rāmī - Magnētas lauka magnētiskā indukcija, rāmja atbilstošās puses garums - stūra sinusa starp magnētisko indukcijas vektoru un pašreizējo virzienu. Tādējādi, rāmja un pusē paralēla, tur būs spēki vienādi lieluma, bet pretēji virzienam: kreisajā pusē "no mums", bet labajā pusē "uz mums." Pārējā spēka darbībā nedarbosies, jo pašreizējais tajos ir plūsmas paralēli lauka elektroenerģijas līnijām. Tādējādi rāmis sāks rotēt pulksteņrādītāja virzienā, ja paskatās augšā.
Tā kā virziens ir pagrieziena, spēks mainīsies tajā brīdī, kad rāmis pagriezās pie 90 ° griezes moments mainīs virzienu, tāpēc rāmis neieslēdzas. Jau kādu laiku rāmis būs brīvi šajā pozīcijā, un pēc tam izrādīsies 1. attēlā norādītajā pozīcijā.
Atbilde: 4.
Avots: GIA fizikā. Pamata vilnis. 1313. variants.
Spole ir elektriskā strāva, kuru virziens ir parādīts attēlā. Tajā pašā laikā pie dzelzs koda spoles galiem
1) Magnētiskie stabi veidojas: 1. Ziemeļpola beigās; 2 - dienvidos
2) veidojas magnētiskie stabi: beigās 1. dienvidu polu; 2 - ziemeļu beigās
3) Elektriskās maksas uzkrājas: beigās 1 - negatīva maksa; 2 beigās - pozitīvi
4) Elektriskās maksas uzkrājas: beigās 1 - pozitīva maksa; 2 - negatīva beigās
Lēmums.
Pārvietojot uzlādētās daļiņas, vienmēr notiek magnētiskais lauks. Mēs izmantojam pareizās rokas noteikumu, lai noteiktu magnētiskā indukcijas vektora virzienu: sūtiet pirkstus caur pašreizējo līniju, tad saliektais īkšķis norāda uz magnētiskā indukcijas vektora virzienu. Tādējādi magnētiskās indukcijas līnijas ir vērstas uz beigām 1 līdz beigām 2. Magnētiskā lauka līnija ir daļa no dienvidu magnētiskā pole un nāk no ziemeļiem.
Pareizā atbilde ir norādīta skaita 2.
Piezīme.
Magnēta (spoles) iekšpusē magnētiskā lauka līnijas nāk no dienvidu pole uz ziemeļiem.
Atbilde: 2.
Avots: GIA fizikā. Pamata vilnis. 1326. variants, OGE-2019. Pamata vilnis. 54416. variants.
Attēlā redzams magnētiskās lauku līniju attēls no diviem joslas magnētiem, ko iegūst dzelzs zāģskaidas. Kādi stendu magnēti poļi, spriežot pēc magnētiskās bultiņas atrašanās vietas, atbilst 1. un 2. reģionam?
1) 1 - Ziemeļpols; 2 - dienvidos
2) 1 - dienvidu; 2 - Ziemeļpols
3) un 1 un 2 - Ziemeļpolu
4) un 1, un 2 - dienvidu pole
Lēmums.
Tā kā magnētiskās līnijas ir aizvērtas, stabi nevar vienlaicīgi dienvidu vai ziemeļu. Burts n (uz ziemeļiem) nozīmē ziemeļpols, S (dienvidiem) - uz dienvidiem. Ziemeļpolu piesaista dienvidu vienu. Līdz ar to 1. apgabals ir Dienvidpols, 2. reģions - Ziemeļpols.
No 8 klases fizikas kursa jūs zināt, ka magnētisko lauku rada elektriskās strāvas trieciens. Tas pastāv, piemēram, ap metālisku vadītāju ar strāvu. Tajā pašā laikā strāva tiek izveidota ar elektroniem, kas pārvietojas pa diriģentu. Magnētiskais lauks notiek gadījumā, ja pašreizējā caur elektrolītu šķīdumu, kur maksas pārvadātāji ir pozitīvi un negatīvi uzlādēti joni virzās uz otru.
Tā kā elektriskā strāva ir iekasēto daļiņu virziena kustība, var teikt, ka magnētiskais lauks tiek izveidots, pārvietojot uzlādētās daļiņas, gan pozitīvas, gan negatīvas.
Atgādināt, ka saskaņā ar hipotēzi par Amperes, atomiem un vielas molekulām elektronu kustības dēļ ir gredzenveida straumes.
85. attēlā redzams, ka pastāvīgajos magnētos šīs pamatskolas strāvas ir tikpat orientētas vienādi. Tāpēc magnētiskajiem laukiem, kas veidoti ap katru šādu strāvu, ir vienādi virzieni. Šīs jomas uzlabo viens otru, izveidojot lauku un ap magnētu.
Fig. 85. ilustrācija par ampera hipotēzi
Vizuālai attēlošanai magnētiskā lauka tiek izmantotas magnētiskās līnijas (tos sauc arī par magnētisko lauku līnijām) 1. Atgādināt, ka magnētiskās līnijas ir iedomātas līnijas, kā arī nelielas magnētiskās bultiņas, kas ievietotas magnētiskajā laukā.
Magnētisko līniju var veikt, izmantojot jebkuru vietu, kurā ir magnētiskais lauks.
86. attēlā redzams, ka magnētiskā līnija (gan taisni, gan līkumainā) tiek veikta tā, lai jebkurā vietā no šīs līnijas pieskaras, lai tas sakristu ar asi magnētiskās bultiņas ievietots šajā brīdī.
Fig. 86. Jebkurā magnētiskā līnijas punktā tas sakrīt ar šā brīdī ievietota magnētiskās bultiņas asi
Magnētiskās līnijas ir aizvērtas. Piemēram, tieša vadītāja magnētisko līniju modelis ar strāvu ir koncentriskie loki, kas atrodas plaknē, kas ir perpendikulāra vadītājam.
No 86. attēla var redzēt, ka magnētiskā līnijas virzienā jebkurā brīdī virziens tiek veikts tradicionāli, kas norāda uz šajā brīdī ievietoto magnētiskās bultiņas Ziemeļpolu.
Tajās telpās, kur magnētiskais lauks ir spēcīgāks, magnētiskās līnijas ir attēlotas tuvāk viens otram, ti., bieza nekā tajās vietās, kur lauks ir vājāks. Piemēram, lauks, kas attēlots 87. attēlā pa kreisi, ir spēcīgāks par tiesībām.
Fig. 87. Magnētiskās līnijas tuvāk viens otram tajās vietās, kur magnētiskais lauks ir spēcīgāks
Tādējādi, attēlā magnētisko līniju, ir iespējams spriest ne tikai par virzienu, bet arī lielumu magnētiskā lauka (I.E., kādos punktos kosmosa laukā darbojas ar magnētisko bultiņu ar lielāka jaudaUn kādā - ar mazāku).
Apsveriet konstantes pārsēju magnēta magnētiskās lauka līnijas (88. att.). No 8. klases fizikas kursa jūs zināt, ka magnētiskās līnijas atstāj magnēta ziemeļu polu un ir iekļautas dienvidos. Inside magnēts, tie ir vērsti no dienvidu pole uz ziemeļiem. Magnētiskajām līnijām nav sākuma, nav gala: tie ir slēgti vai līdzīgi vidējā līnija Attēlā iet ārā no bezgalības Infinity.
Fig. 88. Pastāvīgā sloksnes magnēta magnētiskā lauka attēls
Fig. 89. Magnētiskā lauka magnētiskās līnijas, ko izveidojis taisnstila diriģents ar strāvu
Ārpus magnētiskās magnētiskās līnijas atrodas visvairāk blīvāk pie tās stabiem. Tātad, lauks ir spēcīgākais lauks pie stabiem, un, kā tas noņem no poliem, tas vājina. Jo tuvāk magnēta pole ir magnētiskā bultiņa, jo vairāk ar lielu moduli, magnēts lauks darbojas uz tā. Tā kā magnētiskās līnijas ir savīti, spēka virziens, ar kuru lauks darbojas uz bultiņas, mainās arī no punkta uz punktu.
Tādējādi spēks, ar kuru joslā magnēts darbojas uz magnētisko bultiņu, kas ievietots šajā jomā, dažādos lauka punktos var būt atšķirīgs gan modulī, gan virzienā.
Šo lauku sauc par neviendabīgu. No inhomogēnās magnētiskā lauka līnijas ir izliektas, to biezums atšķiras no punkta uz punktu.
Vēl viens nehomogēna magnētiskā lauka piemērs var kalpot kā lauks ap taisnu diriģentu ar strāvu. 89. attēlā redzams šāda diriģenta daļa, kas atrodas perpendikulāra zīmēšanas plaknē. Aplis norāda vadītāja šķērsgriezumu. Punkts nozīmē, ka pašreizējā ir vērsta uz zīmējuma dēļ, it kā mēs redzam, ka uzplaukuma gals norāda uz pašreizējās virzienu (pašreizējā no mums, kas vērsta uz zīmējumu, ir apzīmēta ar krustu, it kā mēs redzētu astes no strāvas uzplaukuma).
No šī skaitļa var redzēt, ka lauka magnētiskie lauki, kas izveidoti ar taisnu vadu ar strāvu, ir koncentriski loki, attālums starp to, kas palielinās, atceļot no vadītāja.
Dažos ierobežotos kosmosa apgabalos varat izveidot viendabīgu magnētisko lauku, ti. laukumu jebkurā vietā, no kura magnētiskās bultiņas spēks ir tāds pats modulī un virzienā.
90. attēlā redzams magnētiskais lauks, kas rodas solenīda iekšpusē - stiepļu cilindriska spole ar strāvu. Lauku iekšpusē solenoīdu var uzskatīt par viendabīgu, ja solenoīda garums ir daudz lielāks nekā tā diametrs (ārpus solenoīda lauka ir nehomogēni, tās magnētiskās līnijas ir sakārtotas tādā pašā veidā kā bandage magnēts). No šī modeļa var redzēt, ka homogēna magnētiskā lauka magnētiskās līnijas ir paralēlas viens otram un atrodas ar tādu pašu nosaukumu.
Fig. 90. Magnētiskais solenoīda lauks
Homogēns ir arī lauks iekšpusē pastāvīga pārsējs magnēts tās centrālajā daļā (sk. 88. att.).
Par attēla magnētiskā lauka, izmantojiet šādu uzņemšanu. Ja viendabīgas magnētiskā lauka līnijas ir perpendikulāri zīmēšanas plaknē, un tie ir vērsti no mums zīmējumam, tie ir attēloti ar krustu (91. att., A) un, ja zīmējums mums - tad punkti (91. att.) b). Tāpat kā pašreizējā gadījumā, katrs krusts ir bultiņu asti, kas peld no mums, un punkts ir bultiņu mala, kas peld ar mums (abos skaitļos, bultiņu virziens sakrīt ar magnētisko līniju virzienu).
Fig. 91. Magnētiskās lauku līnijas, kas vērsta perpendikulāri zīmēšanas plaknē: A - no novērotāja; B - uz novērotāju
Jautājumi
- Kāds ir magnētiskā lauka avots?
- Ko rada pastāvīga magnēta magnētiskais lauks?
- Kas ir magnētiskās līnijas? Kas tiek ņemts uz savu virzienu jebkurā brīdī?
- Kā kausētas magnētiskās bultiņas magnētiskā laukā, kuru līnijas ir vienkāršas; līkumains?
- 0 Ko var vērtēt pēc magnētiskās lauku līniju attēla?
- Kāds magnētiskais lauks ir viendabīgs vai nehomogēns - tas ir veidots ap bandago magnētu; ap taisnu diriģentu ar strāvu; solenoīda iekšpusē, kuru garums ir daudz lielāks par tās diametru?
- Ko var teikt par moduli un spēka virzienu, kas darbojas uz magnētiskās bultiņas dažādos nehomogēnā magnētiskā lauka punktos; Homogēns magnētiskais lauks?
- Kāda ir atšķirība starp magnētisko līniju atrašanās vietu nehomogēnās un homogēnās magnētiskajos laukos?
31. uzdevums.
1 37. punktā būs precīzāks šo līniju nosaukums un noteikšana.
EGE Codifier tēmas: Magnet mijiedarbība, vadītāja magnētiskais lauks ar strāvu.
Vielas magnētiskās īpašības ilgu laiku ir zināmas cilvēkiem. Magnēti ieguva savu vārdu no senā pilsēta Magnēzija: Minerāls tika izplatīts tās apkārtnē (pēc tam sauc par magnētisko dzelzi vai magnetītu), kura no dzelzs priekšmetiem piesaistīja.
Magnēta mijiedarbība
Katra magnēta divās pusēs atrodas ziemeļpols un dienvidpols. Divi magnēti piesaista viens otram ar dažādiem stabiem un atvairīt to pašu nosaukumu. Magnēti var darboties viens ar otru pat caur vakuumu! Tas viss atgādina mijiedarbību elektrisko maksu, tomēr magnēta mijiedarbība nav elektriska. To apliecina šādi pieredzējuši fakti.
Magnētiskais spēks vājina magnētu sildīšanu. Punktu nodevu mijiedarbības stiprums nav atkarīgs no to temperatūras.
Magnētiskā jauda ir vājināšanās, ja kratot magnētu. Nekas, piemēram, elektriski uzlādētas iestādes.
Pozitīvas elektriskās izmaksas var atdalīt no negatīva (piemēram, elektrificējot tālr). Bet nav iespējams sadalīt magnētiskos stabus: ja jūs sagrieziet magnētu divās daļās, tad stabi notiek arī sadaļā, un magnēts dezintegrē divus magnētus ar dažādiem stabiem galos (orientēts tādā pašā veidā kā avota magnēta stabi).
Tādējādi magnēti vienmēr bipolārs, tie pastāv tikai formā dipole. Izolēti magnētiskie stabi (tā sauktie Magnētiskās monopoles - elektriskās maksas analogi), ja nav iespējams (jebkurā gadījumā tās vēl nav konstatētas eksperimentāli). Tas, iespējams, ir iespaidīgākais asimetrijs starp elektroenerģiju un magnētismu.
Tāpat kā elektriski uzlādētas iestādes, magnēti darbojas uz elektriskajām nodevām. Tomēr magnēts darbojas tikai uz kustība lādiņš; Ja maksa balstās uz magnētu, magnētiskā spēka darbības netiek ievērotas. Gluži pretēji, elektrificētā iestāde darbojas uz jebkuru maksu, neatkarīgi no tā, vai tā ir vai pārvietojas.
Saskaņā ar modernajām idejām par closeStream teoriju, magnētu mijiedarbība tiek veikta caur magnētiskais lauks. Un tas ir tas, ka magnēts izveido magnētisko lauku apkārtējā telpā, kas darbojas citā magnētā un izraisa redzamu piesaisti vai šo magnētu atbaidīšanu.
Tiek pasniegts magnēta piemērs magnētiskā adata kompass. Ar magnētiskās bultiņas palīdzību jūs varat spriest par magnētiskā lauka klātbūtni šajā telpā, kā arī lauka virzienā.
Mūsu planēta Zeme ir milzīgs magnēts. Netālu no Zemes ziemeļu ģeogrāfiskā pole ir dienvidu magnētiskais pole. Tāpēc kompasa bultiņas ziemeļu gals, kas vēršas pie zemes dienvidu magnētiskā pole, norāda uz ģeogrāfisko ziemeļu daļu. Tādējādi faktiski radās magnēta nosaukums "Ziemeļpols".
Magnētiskā lauka līnijas
Elektriskais lauks, mēs atceramies, pārbauda, \u200b\u200bizmantojot nelielas izmēģinājuma maksas, saskaņā ar kuru jūs varat spriest vērtību un virzienu lauka. Tiesas maksas analogs magnētiskā lauka gadījumā ir neliela magnētiskā bultiņa.
Piemēram, jūs varat iegūt zināmu ģeometrisko skatu uz magnētisko lauku, ja jūs novietojat ļoti mazas kompasa bultiņas dažādos telpās. Pieredze rāda, ka bultiņas tiks izlietotas pa noteiktām līnijām - tā saukto Magnētiskās lauku līnijas. Ļaujiet mums sniegt šīs koncepcijas definīciju šādu trīs punktu veidā.
1. Magnētiskās lauku līnijas vai magnētiskās elektrības līnijas - tās ir vērstas uz līnijām telpā ar šādu īpašumu: neliela kompasa bultiņa, kas novietota katrā šādas līnijas punktā, kas orientēta uz šīs līnijas tangentu.
2. Magnētiskā lauka līnijas virziens ir kompasa bultiņu ziemeļu galu virziens, kas atrodas šīs līnijas punktos.
3. Līnijas iet, spēcīgāks magnētiskais lauks šajā telpā.
Kompasa bultiņu loma ar panākumiem var veikt dzelzs zāģskaidas: mazs zāģskaidas ir magnetizēts un uzvedas tieši kā magnētiskās bultiņas.
Tātad, ielejot dzelzs zāģus ap pastāvīgu magnētu, mēs redzēsim par šādu priekšstatu par magnētisko lauka līniju (1. att.).
Fig. 1. Pastāvīgā magnēts lauks
Magnēta Ziemeļpolu apzīmē ar zilu un burtu; Dienvidpols - sarkans un burts. Lūdzu, ņemiet vērā, ka lauka līnijas atstāj Ziemeļpolu magnēta un ir iekļauti Dienvidpelī: Galu galā, tas ir dienvidu polu magnēts, ka ziemeļu gals kompasa bultiņām tiks novirzīts.
Ersted pieredze
Neskatoties uz to, ka elektriskās un magnētiskās parādības bija zināmas cilvēkiem no senatnes, nav novērotas attiecības starp tām. Dažu gadsimtu gaitā elektroenerģijas un magnētisma pētījums bija paralēli un neatkarīgi viens no otra.
Šis brīnišķīgais fakts, ka elektriskās un magnētiskās parādības faktiski ir saistītas viens ar otru, pirmo reizi tika atklāta 1820. gadā - slavenajā Ersteda pieredzē.
Ersted pieredzes shēma ir parādīta 1. attēlā. 2 (attēls no rt.mipt.ru). Virs magnētiskās bultiņas (un - ziemeļu un dienvidu poļi bultiņas) ir metāla vads savienots ar pašreizējo avotu. Ja aizverat ķēdi, bultiņa kļūst perpendikulāri vadītājam!
Šī vienkāršā pieredze tieši norādīja elektroenerģijas un magnētisma attiecības. Eksperimenti pēc Ersteda pieredzes, stingri uzstādīja šādu modeli: magnētisko lauku ģenerē elektriskās straumes un darbojas uz strāvu.
Fig. 2. Ersted pieredze
Vadītāja radīto magnētiskā lauka līniju modelis ar strāvu ir atkarīga no diriģenta formas.
Magnētiskais lauks taisna stieple ar strāvu
Taisnā stieples magnētiskā lauka līnijas ar strāvu ir koncentriski loki. Šo loku centri atrodas uz stieples, un to lidmašīnas ir perpendikulāri vadam (3. att.).
Fig. 3. Tiešais vadu lauks ar strāvu
Lai noteiktu virzienu līniju magnētiskā lauka tiešās strāvas, ir divi alternatīvi noteikumi.
Valdīt pulksteņrādītāja virzienā. Lauku līnijas ir pretēji pulksteņrādītāja virzienam, ja paskatās, lai pašreizējais būtu mums.
Noteikums (vai. \\ t braschik, vai corkscrew Noteikums - tas ir tuvāk ;-)). Lauku līnijas doties uz to, kur nepieciešams pagriezt skrūvi (ar parasto labo pavedienu), lai tas pārvietojas caur pavedienu pašreizējā virzienā.
Izmantojiet noteikumu, kas jums patīk vairāk. Vislabāk ir pierast pie labā pulksteņrādītāja virzienā - jūs pats pēc tam pārliecinieties, ka tas ir vairāk universāli, un viņiem ir vieglāk (un pēc tam ar pateicību, atcerieties to pirmajā gadā, kad studējat analītisko ģeometriju).
Att. 3 parādījās un kaut kas jauns: tas ir vektors sauc magnētiskā lauka indukcija, vai magnētiskā indukcija. Magnētiskais indukcijas vektors ir elektriskā lauka stiprības vektora analogs: tas kalpo klusuma raksturojums Magnētiskais lauks, nosakot spēku, ar kuru magnētiskais lauks darbojas kustīgos maksājumos.
Mēs vēlāk runāsim par magnētiskā lauka spēkiem, bet tagad mēs atzīmējam tikai to, ka magnētiskā lauka lielumu un virzienu nosaka magnētiskā indukcijas vektors. Katrā telpā, vektors ir vērsta tur, kur un ziemeļu gals bultiņas kompasā, kas atrodas šajā brīdī, proti, pieskaroties lauka līnijas virzienā šīs līnijas. Magnētiskā indukcija tiek mērīta teslah (TL).
Tāpat kā elektriskā lauka gadījumā magnētiskā lauka indukcijai, gadatirgus superposition princips. Viņš ir tas, ka indukcija magnētiskiem laukiem, kas izveidoti šajā punktā ar dažādām strāvām reizes vektoru un dot iegūto magnētisko indukcijas vektoru:.
Magnētiskais lauks pārvēršas ar šoku
Apsveriet apļveida spoli, caur kuru pastāvīgā strāva cirkulē. Avots, kas rada strāvu, mums nav parādīt attēlu.
Mūsu kārta lauka lauka modelim būs aptuveni šāda forma (4. att.).
Fig. 4. Lauks Turn ar strāvu
Tas būs svarīgi, lai mēs varētu noteikt, kura pusi telpu (salīdzinājumā ar pagrieziena plakni) ir vērsta magnētiskā laukā. Atkal mums ir divi alternatīvi noteikumi.
Valdīt pulksteņrādītāja virzienā. Lauku līnijas iet tur, skatoties no kurās pašreizējais šķiet cirkulējošais pretēji pulksteņrādītāja virzienam.
Noteikums. Lauku līnijas iet uz kur skrūve pārvietosies (ar parasto labo pavedienu), ja to pagriežat pašreizējā virzienā.
Kā redzat, pašreizējā un lauka maiņas lomas - salīdzinot ar šo noteikumu formulējumu tiešās strāvas gadījumā.
Magnētiskā lauka spole ar strāvu
Spole Izrādās, vai tas ir saspringts, pagrieziena pagrieziens, vējš vadu uz diezgan garu spirāli (5. att. - attēls no vietnes en.wikipedia.org). Var būt vairāki desmiti, simtiem vai pat tūkstošiem pagriezienu spolē. Spole tiek saukta solenoīds.
Fig. 5. Spole (solenoids)
Viena kārta magnētiskais lauks, kā mēs zinām, tas nav ļoti vienkāršs. Lauki? Atsevišķas spoles pagriezieni ir pārklāti viens ar otru, un šķiet, ka rezultātā ir jābūt pilnīgi tangled attēlam. Tomēr tas tā nav: Long Coil lauks ir negaidīti vienkārša struktūra (6. att.).
Fig. 6. Lauks spole ar strāvu
Šajā attēlā strāva spolē ir pretēji pulksteņrādītāja virzienam, ja paskatās pa kreisi (tas būs, ja attēlā. uz "mīnus"). Mēs redzam, ka spoles magnētiskajam laukam ir divas īpašības.
1. Iekšējā spole prom no viņas malas, magnētiskais lauks ir vienveidīgs: Katrā brīdī magnētiskais indukcijas vektors ir tāds pats lielums un virziens. Lauku līnijas - paralēli taisni; Viņi tiek savīti tikai pie spoles saknes, kad viņi iziet.
2. Ārpus spoles lauka tuvu nullei. Jo vairāk pagriezieni spolē - vājākā laukā ārpus tā.
Ņemiet vērā, ka bezgalīgi ilgs spole neatbrīvo lauku ārpusē: nav magnētiskā lauka ārpus spoles. Šādā spolē, lauks ir vienāds.
Nekas neatgādina? Spole ir "magnētisks" kondensators analogs. Jūs atceraties, ka kondensators izveido homogēnu elektrisko lauku iekšpusē, kura līnijas ir savītas tikai pie plates malām, un ārpus kondensatora lauks ir tuvu nullei; Kondensators ar nebeidzamiem krokām neražo lauka ārēji, un visur tā atrodas lauks vienmērīgi.
Un tagad - galvenais novērojums. Lūdzu, salīdziniet magnētisko lauku līniju attēlu ārpus spoles (6. att.) Ar magnēta lauka līnijām 1. attēlā. viens. Tas pats ir tas, ka? Un šeit mēs tuvojamies jautājumam, kas, iespējams, jau ir radies šeit: ja magnētisko lauku ģenerē straumes un darbojas straumēs, tad kāds ir magnētiskā lauka cēlonis netālu no pastāvīgā magnēta? Galu galā, šis magnēts šķiet diriģents ar strāvu!
Hipotēze par ampēru. Elementārās Toki.
Sākumā viņi domāja, ka magnētu mijiedarbība tika izskaidrota ar īpašiem magnētiskiem maksājumiem, kas vērsti uz stabiem. Bet, atšķirībā no elektrības, neviens nevarētu izolēt magnētisko maksu; Galu galā, kā mēs jau esam teicis, nav iespējams saņemt atsevišķi magnēta ziemeļu un dienvidu polu - stabi vienmēr atrodas magnētiskajā pāros.
Šaubas par magnētiskajiem maksājumiem pasliktināja Ersted pieredzi, kad izrādījās, ka magnētiskais lauks ir radīts ar elektriskās strāvas triecienu. Turklāt izrādījās, ka jebkuram magnētam varat izvēlēties diriģentu ar pašreizējo konfigurāciju, piemēram, ka šī diriģenta lauks sakrīt ar magnēta lauku.
Ampere izvirzīja drosmīgu hipotēzi. Nav magnētisku maksu. Magnēta efekts ir izskaidrojams ar slēgtām elektriskajām strāvām tajā..
Kādas ir šīs strāvas? Šie elementārās Toki. cirkulēt iekšpusē atomiem un molekulām; Tie ir saistīti ar elektronu kustību atomu orbītos. Jebkura ķermeņa magnētiskais lauks sastāv no šo elementāro strāvu magnētiskajiem laukiem.
Elementārās strāvas var nepareizi izvietot attiecībā pret otru. Tad viņu lauki ir savstarpēji atmaksāti, un ķermenis neparāda magnētiskās īpašības.
Bet, ja elementārās straumes ir koordinētas, to lauki, locīšana, stiprina viens otru. Ķermenis kļūst par magnētu (7. att.; Magnētiskais lauks tiks novirzīts uz mums; Ziemeļpols no magnēta arī tiks novirzīts uz mums).
Fig. 7. ELEMENTARY MAGNET CORRENT
Elementāro strāvu ampēra hipotēze precizēja magnētu īpašības. Magnēta apkure un kratīšana iznīcina tās elementāro strāvu secību, un magnētiskās īpašības vājinās. Magnētu stabu nepareizums kļuva skaidrs: pie magnēta griezuma punktā, mēs iegūstam tādas pašas elementārās straumes galos. Ķermeņa spēju magnetizēt magnētisko lauku, ir izskaidrots ar vienošanos par elementāro strāvu, "rotējot" pareizi (par rotāciju apļveida strāvas magnētiskā laukā, lasiet šādā lapā).
Amperes hipotēze izrādījās godīga - tas parādīja fizikas turpmāku attīstību. Idejas par elementārās strāvas kļuva par neatņemamu sastāvdaļu Atom teorijas izstrādāta divdesmitajā gadsimtā - gandrīz piecus gadus pēc izcila uzminēja Ampere.