Şekil, manyetik alanın manyetik çizgilerini gösterir. Sunum - Fizikte Test "Elektromanyetik Alan
Derslerde testlerin kullanımı, gerçek bireyselleştirme ve öğrenmenin farklılaşmasını yapmayı mümkün kılar; Zamanında yapmak düzeltme işleri öğretim sürecinde; Öğrenme kalitesini değerlendirmek ve yönetmek önemlidir. "Manyetik alan" konusundaki önerilen testler 10 görev içerir.
Test №1
1. Mıknatıs kendi etrafında manyetik bir alan yaratır. Bu alanın eylemi en güçlü olarak nerede olacak?
A. Mıknatıs kutupları hakkında.
B. Mıknatısın merkezinde.
V.desiya manyetik alan Mıknatısın her noktasında eşit şekilde kendini gösterir.
Doğru Cevap: A.
2. Yerellik oryantasyonu için pusulayı ayda kullanmak mümkün müdür?
A. İmkansız.
B. olabilir.
V. Mümkün, ancak sadece ovalarda.
Doğru Cevap: A.
3. Manyetik alan iletken etrafında hangi durumda görünür?
A. İletkente bir elektrik akımı meydana geldiğinde.
B. İletken iki kez kıvrıldığında.
B. İletken ısıtıldığında.
Doğru Cevap: A.
A. Yukarı.
B. aşağı.
В. Doğru.
G. Sol.
Doğru Cevap: V.
5. Manyetik alanın temel özelliğini belirtin mi?
A. Güç hatlarının her zaman kaynakları vardır: pozitif masraflara başlar ve negatif olarak biter.
B. Manyetik alanın kaynağı yoktur. Doğada manyetik ücret yoktur.
B. Güç hatlarının her zaman kaynakları vardır: negatif masraflara başlar ve pozitif olarak biter.
Doğru Cevap: B.
6. Manyetik alanın gösterildiği deseni seçin.
Doğru Cevap: Şekil.2
7. Akım tel halkasının etrafında akar. Manyetik indüksiyon vektörünün yönünü belirtin.
A. Aşağı.
B. yukarı.
В. Doğru.
Doğru Cevap: B.
8. Resimde gösterilen çekirdekleri olan bobinler nasıl davranır.
A. Etkileşim yok.
B. dönüş.
V. Repel.
Doğru Cevap: A.
9. Demir göbeği, mevcut olan bobinden çıkarıldı. Manyetik indüksiyon desen nasıl değişecek?
A. Manyetik hatların kalınlığı art arda artar.
B. Manyetik çizgilerin kalınlığı art arda azalır.
B. Manyetik çizgilerin resmi değişmeyecektir.
Doğru Cevap: B.
10. Manyetik bir bobinin direğini bir akımla ne şekilde değiştirebilirsiniz?
A. Çekirdeği bobine girin.
B. Bobindeki geçerli yönü değiştirin.
B. Akım kaynağını devre dışı bırakın.
G. Geçerli gücü arttırın.
Doğru Cevap: B.
Test numarası 2.
1. İzlanda ve Fransa'da, deniz pusulası 12-13 yüzyılda kullanmaya başladı. Manyetik çubuk tahta haçın ortasına sabitlendi, daha sonra bu tasarım suya yerleştirildi ve çapraz, dönen, Kuzey-Güney yönüne kuruldu. Hangi kutuplu manyetik çubuk kuzeye döner manyetik direk Dünya?
A. Kuzey.
B. Güney.
Doğru Cevap: B.
2. Hangi madde bir mıknatıs çekmiyor?
A. Demir.
B. Nikel.
V. Cam.
Doğru Cevap: V.
3. Yalıtımlı tel, duvar kaplamanın içine yerleştirilir. Duvarı kaplamayı rahatsız etmeden telin yerini nasıl tespit edersiniz?
A. Duvara manyetik bir ok al. Geçerli ve ok ile Explorer etkileşime girecektir.
B. Duvarları aydınlatın. Işık kazancı, telin bulgularını gösterecektir.
B. Telin yeri, duvar kaplamasını kırmadan belirlenemez.
Doğru Cevap: A.
4. Şekil manyetik okun yerini gösterir. Manyetik indüksiyon vektörü bir noktaya nasıl yönlendirilir?
A. Aşağı.
B. yukarı.
В. Doğru.
G. Sol.
Doğru Cevap: A.
5. Manyetik indüksiyon çizgilerinin özelliği nedir?
A. Manyetik indüksiyon çizgileri pozitif masraflara başlar, negatif olarak biter.
B. hatların başlangıcı yok, son yok. Her zaman kapalıdırlar.
Doğru Cevap: B.
6. Geçerli iletken, uçağa diktir. Manyetik indüksiyon çizgisinin hangi resmi doğru şekilde gösterilir.
Şekil 1 Şekil 2 Şekil 2 Şekil 4
Doğru Cevap: Pirinç. dört.
7. Akım tel halkasının etrafında akar. Manyetik indüksiyon vektörü yukarı doğru yönlendirilirse, geçerli yönü belirtin.
A. saat yönünün tersine.
B. saat yönünde.
Doğru Cevap: A.
8. Şekilde gösterilen bobinlerin etkileşiminin niteliğini belirleyin.
A. Çekiyor.
B. Repel.
B. Etkileşimde bulunmayın.
Doğru Cevap: B.
9. Manyetik alandaki akımı olan çerçeve. Bu fenomen hangi cihaz?
A. Lazer diski.
B. Ampermetre.
B. Elektromagnet.
Doğru Cevap: B.
10. Kalıcı mıknatısın direkleri arasına yerleştirilen kare neden döner?
A. Çerçevenin ve mıknatısın manyetik alanlarının etkileşimi nedeniyle.
B. Elektrikli alan çerçevesinin mıknatıs üzerindeki eylemleri nedeniyle.
B. Mıknatısın manyetik alanının, sırayla şarj için etkileri nedeniyle.
Doğru Cevap: A.
Edebiyat:Fizik. 8 CL.: Genel eğitim belgeleri için ders kitabı / A.V. Pryony. - DROP, 2006.
Görev dizini.
Görevler D13. Manyetik bir alan. Elektromanyetik indüksiyon
Bu görevler için dokunma testi
Görev kataloğuna geri dön
MS Word'de Baskı ve Kopyalama Sürümü
Horseshoe mıknatısının kutupları arasında bulunan ışık iletken çerçevesinde, elektrik akımı, yönde oklarla gösterilen, yönlendirilmiştir.
Karar.
Manyetik alan, mıknatısın kuzey kutbundan Güney'e (AB çerçevesinin tarafına dik) yönlendirilecektir. Çerçevenin yan tarafındaki akımla, amperin kuvveti, yönü sol elin kuralı tarafından belirlenen şekilde belirlenir ve değer nerede - çerçevedeki mevcut kuvvet - Mıknatıs alanının manyetik indüksiyonu, çerçevenin karşılık gelen tarafının uzunluğu - manyetik indüksiyon vektörü ile mevcut yön arasındaki köşenin sinüsü. Böylece, çerçevenin yanında ve yan tarafında, buna paralel olarak, büyüklükte eşit, ancak yönün karşısındaki kuvvetler olacaktır: sol tarafta "ABD'den", ancak sağda "ABD." Gücün geri kalanı hareket etmeyecek, çünkü akımlar alanın elektrik hatlarına paralel akar. Böylece, eğer üste bakarsanız, çerçeve saat yönünde dönmeye başlayacaktır.
Yön döndüğü için, güç 90 ° torkun döndüğü anda bu anda değişecektir, bu nedenle çerçeve açılmayacaktır. Bir süredir, çerçeve bu konumda akıcı olacak ve ardından Şekil 4'te belirtilen pozisyonda olacak şekilde ortaya çıkacaktır.
Cevap: 4.
Kaynak: Fizikte GIA. Temel dalga. Seçenek 1313.
Bobin, yönde gösterilen elektrik akımıdır. Aynı zamanda demir çekirdek bobininin uçlarında
1) Manyetik direkler oluşturulur: 1. Kuzey Kutbu'nun sonunda; 2 - Güney'in sonunda
2) Manyetik kutuplar oluşur: 1. Güney Kutbu'nun sonunda; 2'nin sonunda - kuzey
3) Elektrik Ücretleri Biriktirin: 1'in sonunda - negatif şarj; 2 sonunda - pozitif
4) Elektrik Ücretleri Biriktirin: 1 sonunda - pozitif bir yük; 2 sonunda - negatif
Karar.
Yüklü parçacıkları hareket ettirirken, bir manyetik alan her zaman oluşur. Manyetik indüksiyon vektörünün yönünü belirlemek için sağ elin kuralını kullanıyoruz: Parmaklarınızı geçerli satırdan gönderin, sonra bükülmüş başparmak manyetik indüksiyon vektörünün yönünü gösterir. Böylece, manyetik endüksiyon çizgileri 1'in sonuna kadar bir sonuna kadar yönlendirilir. Manyetik alan çizgisi güney manyetik direğin bir parçasıdır ve kuzeyden çıkmıştır.
Doğru cevap numarada belirtilir 2.
Not.
Manyetik alan çizgisinin mıknatısının (bobininin) içinde güney kutbundan kuzeye gelir.
Cevap: 2.
Kaynak: Fizikte GIA. Temel dalga. Seçenek 1326., Oge-2019. Temel dalga. Seçenek 54416.
Şekil, demir talaş ile elde edilen iki bant mıknatısından manyetik alan hatlarının resmini gösterir. Manyetik okun konumu ile yargılayan şerit mıknatısların hangi kutuplar, bölgeye 1 ve 2'ye karşılık gelir?
1) 1 - Kuzey Kutbu; 2 - Güney
2) 1 - Güney; 2 - Kuzey Kutbu
3) ve 1 ve 2 - Kuzey Kutbu
4) ve 1 ve 2 - Güney Kutbu
Karar.
Manyetik çizgiler kapandığından, kutuplar aynı anda güney veya kuzey olamaz. Harf n (kuzey) demektir kuzey Kutbu, S (Güney) - Güney. Kuzey Kutbu'nun güneyine çekilir. Sonuç olarak, 1 alanı Güney Kutbu, bölge 2 - Kuzey Kutbu'dur.
8 sınıf fiziği boyunca, manyetik alanın elektrik çarpması tarafından üretildiğini biliyorsunuzdur. Örneğin, bir akımla metalik bir iletken etrafında bulunur. Aynı zamanda, akım iletken boyunca hareket eden elektronlar tarafından oluşturulur. Manyetik alan, akım, şarj taşıyıcılarının pozitif olduğu ve negatif yüklü iyonların birbirine doğru hareket ettiği elektrolit çözeltisi boyunca geçtiğinde durumlarda meydana gelir.
Elektrik akımı şarj edilmiş parçacıkların yön hareketi olduğundan, manyetik alanın, hem pozitif hem de negatif, yüklü parçacıkları hareket ettirilerek yaratıldığı söylenebilir.
Amperin hipotezine göre, elektronların hareketinin bir sonucu olarak, maddenin atom ve moleküllerine göre, halka şeklindeki akımlar vardır.
Şekil 85, kalıcı mıknatıslarda, bu temel halka akımlarının eşit olarak yönlendirildiğini göstermektedir. Bu nedenle, her bir akımın etrafında oluşan manyetik alanlar aynı yönlere sahiptir. Bu alanlar birbirlerini arttırır, mıknatısın içinde ve çevresinde bir alan oluşturur.
İncir. 85. Amper hipotezinin resmi
Manyetik alanın görsel bir gösterimi için manyetik çizgiler kullanılır (ayrıca manyetik alan hatları olarak da adlandırılır) 1. Manyetik çizgilerin hayali çizgiler olduğunu hatırlayın, birlikte küçük manyetik okların manyetik bir alana yerleştirildiği.
Manyetik çizgi, manyetik alanın bulunduğu herhangi bir boşluk noktasıyla gerçekleştirilebilir.
Şekil 86, manyetik hattın (hem düz hem de eğrisel), bu hattın herhangi bir noktasında, bu noktaya yerleştirilen manyetik ok ekseni ile çakıştığında yapıldığını göstermektedir.
İncir. 86. Manyetik çizginin herhangi bir noktasında, bu noktaya yerleştirilen manyetik ok ekseni ile çakışır.
Manyetik çizgiler kapalı. Örneğin, bir akımla doğrudan iletkenin manyetik çizgilerinin deseni, iletkene dik düzlemde yatan eşmerkezli dairelerdir.
Şekil 86'dan itibaren, manyetik çizginin herhangi bir noktasında yönünde, yönün geleneksel olarak alındığı görülebilir, bu noktaya yerleştirilen manyetik okun kuzey kutbunu gösterir.
Manyetik alanın daha güçlü olduğu alan alanlarında, manyetik çizgiler birbirine daha yakın, yani, yan yana, alanın zayıf olduğu yerlere göre kalın. Örneğin, Şekil 87'de sola gösterilen alan, sağdan daha güçlüdür.
İncir. 87. Manyetik alanın daha güçlü olduğu yerlerde birbirlerine daha yakın manyetik hatlar
Böylece, manyetik çizgiler resminde, sadece yöne değil, aynı zamanda manyetik alanın büyüklüğünü değil, aynı zamanda manyetik alanın büyüklüğünü (yani, alanın hangi alanda manyetik bir okla davrandığında) mümkündür. daha fazla güçVe ne - daha küçük biriyle).
Sabit bandaj mıknatısının manyetik alan çizgilerinin resmini göz önünde bulundurun (Şek. 88). 8. sınıf fiziği boyunca, manyetik çizgilerin mıknatısın kuzey kutbunu bıraktığını ve güneyde yer aldığını biliyorsunuzdur. Mıknatısın içinde, Güney Kutbu'ndan kuzeye yönlendirilirler. Manyetik çizgilerin başlangıcı yok, sonu yok: Ya kapalı ya da gibi orta hat Şekilde, sonsuzluğun sonsuzluğundan çıkın.
İncir. 88. Sabit bir şerit mıknatısın manyetik alanının resmi
İncir. 89. Bir doğrusal iletken tarafından bir akımla oluşturulan manyetik alanın manyetik çizgileri
Mıknatısın dışında manyetik çizgiler, kutuplarında en yoğun bir şekilde bulunur. Bu nedenle, alan, kutupların yakınındaki en güçlü alandır ve kutuplardan çıkardığı gibi zayıflar. Mıknatısın direğine daha yakın olan manyetik bir ok var, büyük bir modülle daha fazla, mıknatıs alanı üzerinde hareket eder. Manyetik çizgiler büküldüğü için, alanın okun üzerindeki hareket ettiği kuvvet yönü de noktadan noktaya geçer.
Böylece, bir şerit mıknatısının alanının bu alana yerleştirilen manyetik ok üzerinde hareket ettiği kuvvet, alanın farklı noktalarında hem modül hem de yönde farklı olabilir.
Bu alanda heterojen denir. Homojen olmayan manyetik alanın çizgileri eğridir, kalınlığı noktanın noktasına kadar değişir.
Homojen olmayan bir manyetik alanın bir başka örneği, bir akımla düz bir iletken etrafında bir alan olarak hizmet verebilir. Şekil 89, çizim düzlemine dik bulunan böyle bir iletkenin bir kısmını göstermektedir. Daire, iletkenin enine kesitini gösterir. Puan, akımın bizim için çizim nedeniyle yönlendirildiği anlamına gelir, sanki munun şeklini gösteren bomun ucunu görürsek (çizim için ABD'den gelen geçerli), gördüğümüz gibi Geçerli tarafından yönlendirilen patlamanın kuyruğu).
Bu şekilde, düz çizgi iletkeninin bir akımla oluşturulan alanın manyetik alanlarının eşmerkezli daireler olduğu, bunun arasındaki mesafenin iletkenden çıkarılması ile artan mesafe olduğu görülmektedir.
Bazı sınırlı alan alanında, bir homojen manyetik alan, yani, herhangi bir noktada, manyetik okdaki eylem gücünün modül ve yönde aynı olduğu herhangi bir konuda.
Şekil 90, solenoidin içinde ortaya çıkan bir manyetik alanı gösterir - akımlı bir tel silindirik bobin. Solenoidin içindeki alan, solenoidin uzunluğu çapından çok daha büyükse (solenoid alanın dışında, manyetik çizgileri, manyetik çizgileri, bandaj mıknatısıyla aynı şekilde düzenlenir). Bu modelden homojen bir manyetik alanın manyetik çizgilerinin birbirine paralel olduğu ve aynı mezheble bulunduğu görülebilir.
İncir. 90. Manyetik Solenoid Alanı
Homojen, merkezi bölümünde sabit bir bandaj mıknatısın içindeki bir alandır (bkz. Şekil 88).
Manyetik alanın görüntüsü için aşağıdaki kabulü kullanın. Homojen bir manyetik alanın çizgileri çizim düzlemine dik ise ve çizim için bizden yönlendirilirse, çapraz (Şekil 91, A) ile gösterilirler ve bizden çizime bağlı olarak - daha sonra noktalar (Şekil 91). , b). Bir akım durumunda olduğu gibi, her bir haç bizden uçan okların kuyruğudur ve bu nokta bize uçan okların kenarıdır (her iki rakamda da, okların yönü manyetik çizgiler yönü ile çakışır).
İncir. 91. Çizim düzlemine dik yönlendirilen manyetik alan çizgileri: a - gözlemcisinden; B - gözlemciye
Sorular
- Manyetik alanın kaynağı nedir?
- Kalıcı bir mıknatısın manyetik alanının yarattığı nedir?
- Manyetik çizgiler nedir? Herhangi bir noktada yönleri için ne alınır?
- Manyetik alanda eritilmiş manyetik oklar halinde, çizgileri basit; Curvilinear?
- 0 Manyetik alan çizgilerinin resmi ile ne değerlendirilebilir?
- Manyetik bir alanın homojen veya homojen olacağı - bandago mıknatısının etrafında oluşur; akımla düz bir iletken etrafında; Solenoidin içinde, uzunluğu çapından çok daha büyük?
- Modül hakkında ne söylenebilir ve homojen olmayan manyetik alanın farklı noktalarında manyetik ok üzerinde hareket eden kuvvet yönü; homojen manyetik alan?
- Homojen olmayan ve homojen manyetik alanlarda manyetik hatların yeri arasındaki fark nedir?
Alıştırma 31.
1 § 37'de bu satırların daha doğru bir isim ve belirlenmesi olacaktır.
Ege kodlayıcısının temaları: Mıknatıs etkileşimi, iletkenin akımla manyetik alanı.
Maddenin manyetik özellikleri, insanlar tarafından uzun süredir bilinmektedir. Mıknatıslar isimlerini aldı antik şehir Magnesia: Mineral, demir eşyaların parçaları çekti, (daha sonra manyetik demir veya manyetit olarak adlandırılır) çevresine yayılmıştır.
Mıknatıs etkileşimi
Her mıknatısın iki tarafında bulunur kuzey Kutbu ve güney Kutbu. İki mıknatıs, çeşitli direklerle birbirlerine çekilir ve aynı adı geri gönderin. Mıknatıslar, vakumdan bile birbirleriyle hareket edebilir! Tüm bu, elektrik yüklerinin etkileşimini hatırlatır, ancak mıknatıs etkileşimi elektrikli değil. Bu, aşağıdaki deneyimli gerçeklerle kanıtlanmıştır.
Manyetik kuvvet bir mıknatıs ısıtılırken zayıflar. Nokta ücretlerinin etkileşiminin gücü, sıcaklıklarına bağlı değildir.
Bir mıknatıs sallayarak manyetik güç zayıflıyor. Elektriksel olarak şarj edilmiş gövdeler gibi bir şey yoktur.
Pozitif elektrik yükleri negatif olarak ayrılabilir (örneğin, telkin elektlatman yaparken). Ancak mıknatıs kutuplarını bölmek mümkün değildir: Bir mıknatısı iki parçaya bölerseniz, polonlar da bölümde meydana gelir ve mıknatıs, uçlarda çeşitli kutuplarla iki mıknatısı parçalayarak (aynı şekilde) kaynak mıknatısın kutupları).
Böylece, mıknatıslar her zaman Bipolar, sadece formda varlar dipol. İzole manyetik direkler (sözde Manyetik monopoller - Bir elektrik yükünün analogları) Yok olması durumunda (herhangi bir durumda, henüz deneysel olarak tespit edilmediler). Bu belki de elektrik ve manyetizma arasındaki en etkileyici asimetridir.
Elektriksel olarak şarj edilmiş gövdeler gibi, mıknatıslar elektrik yüklerinde hareket eder. Ancak, mıknatıs sadece açık hareketli şarj etmek; Şarj mıknatıs üzerinde durursa, manyetik kuvvetin şarj üzerindeki eylemleri gözlenmedi. Aksine, elektrikli gövde, dinlenip durdurup hareket etmesi için herhangi bir ücret karşılığında hareket eder.
Closestream teorisinin modern fikirlerine göre, mıknatısların etkileşimi ile gerçekleştirilir. manyetik alan. Ve bir mıknatıs, çevrede bir manyetik alan yaratıyor, bu da başka bir mıknatıs üzerinde hareket eden ve bu mıknatısların görünür bir çekiciliğine veya itişine neden olur.
Bir mıknatıs örneği servis edilir manyetik iğne pusula. Manyetik bir okun yardımıyla, bu alandaki bir manyetik alanın varlığını ve alanın yönünü değerlendirebilirsiniz.
Dünya gezegenimiz dev bir mıknatıs. Dünyanın kuzey coğrafi kutbunun yakınında güney manyetik direğidir. Bu nedenle, Pusula okunun Kuzey sonu, dünyanın güney manyetik kutbuna dönüş, coğrafi kuzeyi gösterir. Bu nedenle, aslında, mıknatısın "Kuzey Kutbu" adı ortaya çıktı.
Manyetik alan çizgileri
Elektrik alanı, biz hatırlıyoruz, sahanın değerini ve yönünü değerlendirebileceğiniz, küçük deneme ücretleri kullanılarak incelenir. Bir manyetik alan durumunda bir deneme yükünün analogu küçük bir manyetik oktur.
Örneğin, farklı alan noktalarında çok küçük pusula okları yerleştirirseniz, manyetik alanın bir miktar geometrik görünüşünü elde edebilirsiniz. Deneyimler, okların belirli çizgiler boyunca sıralanacağını gösterir - manyetik alan çizgileri. Bu kavramın tanımını aşağıdaki üç nokta şeklinde verelim.
1. Manyetik alan çizgileri veya manyetik güç hatları - bunlar aşağıdaki özelliğe sahip alanda yönlendirilmiş çizgilerdir: bu hattın teğetine yönelik, böyle bir çizginin her noktasına yerleştirilen pusulanın küçük oku.
2. Manyetik alan çizgisinin yönü, bu satırın noktalarında bulunan pusula oklarının kuzey uçlarının yönüdür..
3. Çizgilerin kalınları gidin, bu alandaki manyetik alan daha güçlü.
Pusulanın oklarının başarı ile rolü demir talaş yapabilir: küçük talaş mıknatıslanmıştır ve tam olarak manyetik oklar olarak davranır.
Dolayısıyla, daimi bir mıknatısın etrafındaki demir testereleri dökerek, manyetik alan hatlarının aşağıdaki resmini göreceğiz (Şek. 1).
İncir. 1. Kalıcı bir mıknatısın alanı
Mıknatısın Kuzey Kutbu, mavi ve mektubu ile gösterilir; Güney Kutbu - kırmızı ve mektup. Alan hatlarının mıknatısın kuzey kutbunu terk ettiğini ve Güney Kutbu'na dahil edildiğini unutmayın: sonuçta, pusula oklarının kuzey ucunun yönlendirileceği bir mıknatısın güney kutbudur.
Ersted deneyimi
Elektrik ve manyetik olayların antika insanları tarafından bilinmesi gerektiğine rağmen, aralarında hiçbir ilişki gözlenmedi. Birkaç yüzyılda, elektrik ve manyetizma çalışması paralel ve birbirinden bağımsız olarak idi.
Elektrik ve manyetik olayların aslında birbirleriyle bağlantılı olduğu, ilk olarak 1820'de keşfedildi - Ersteda'nın ünlü deneyiminde.
Ersted deneyim şeması, Şekil 2'de gösterilmiştir. 2 (rt.mipt.ru'den görüntü). Manyetik ok (ve - okun kuzey ve güney kutupları), akım kaynağına bağlı metal bir iletkendir. Zinciri kapatırsanız, ok iletkene dikilir!
Bu basit deneyim doğrudan elektrik ve manyetizmin ilişkisini işaret etti. Ersteda deneyiminin ardından deneyler, aşağıdaki deseni sıkıca kurdu: manyetik alan, elektrik akımları tarafından üretilir ve akımda hareket eder.
İncir. 2. Ersted Deneyimi
İletken tarafından akımla üretilen manyetik alan çizgilerinin kalıbı iletkenin şekline bağlıdır.
Düz telin akımı ile manyetik alan
Doğrusal telin manyetik alanının akımla eşzamanlı dairelerdir. Bu çevrelerin merkezleri tel üzerinde uzanır ve uçakları tele diktir (Şekil 3).
İncir. 3. Akımlı Doğrudan Tel Alanı
Doğru akımın manyetik alanının çizgilerinin yönünü belirlemek için, iki alternatif kural vardır.
Saat yönünde kural. Alan hatları saat yönünün tersine, eğer görünürseniz, geçerli ABD'de.
Kural kuralı (veya kural braschik, veya tirbuşon kuralı - Bu daha yakındır ;-)). Saha hatları vidayı (her zamanki gibi doğru iplikle) döndürmeniz gereken yere gidin, böylece iplikten geçiş yönünde hareket eder..
İstediğiniz kuralı daha fazla kullanın. Doğru saat yönünde kurallara alışmak en iyisidir - daha sonra kendiniz daha evrensel olarak olduğundan emin olun ve onlar için daha kolaydır (ve sonra, analitik geometri çalıştığınızda ilk yılda bunu hatırlayın).
İncirde. 3 ortaya çıktı ve yeni bir şey: Bu denilen bir vektör manyetik alanın indüksiyonu, veya manyetik indüksiyon. Manyetik indüksiyon vektörü elektrikli alan gücünün bir analogudur vektör: sessizlik özelliği Manyetik alan, manyetik alanın hareketli şarjlarda hareket ettiği kuvveti belirleme.
Daha sonra manyetik alandaki güçler hakkında konuşacağız, ancak şimdilik sadece manyetik alanın büyüklüğünün ve yönünün manyetik indüksiyon vektörü tarafından belirlendiğini not ediyoruz. Her boşluk noktasında, vektör oraya yönlendirilir, bu noktaya, yani bu noktaya yerleştirilen pusulanın okunun, yani bu çizgi doğrultusunda. Manyetik indüksiyon ölçülür teslah (TL).
Bir elektrik alanı durumunda olduğu gibi, manyetik alanın indüklenmesi için, fuar Üstüste binme ilkesi. O gerçekte yalan söylüyor bu noktada oluşturulan manyetik alanların indüklenmesi, çeşitli akımlar ile vektör katlayın ve elde edilen manyetik indüksiyon vektörünü verir:.
Manyetik alan şokla döner
Sabit akımın dolaştığı dairesel bir bobin düşünün. Geçerli oluşturan kaynak, resme göstermiyoruz.
Sıramızın alanındaki alanların kalıbı yaklaşık olarak aşağıdaki forma sahip olacaktır (Şekil 4).
İncir. 4. Mevcut alan dönüşü
Hangi yarı alanın (dönüşün düzlemine göre) manyetik bir alana yönlendirildiğimizden bizim için önemli olacaktır. Yine iki alternatif kuralımız var.
Saat yönünde kural. Saha hatları oraya gidin, aktarın saat yönünün tersine dolaştığı yerden bakıyor.
Kural kuralı. Saha hatları, vidanın geçerli yönde döndürürseniz vidanın hareket edeceği (normal sağ iplikle) gidin..
Gördüğünüz gibi, akım ve alanın rolünü değiştirir - bu kuralların doğru akım vakası için bu kuralların ifadesiyle karşılaştırıldığında.
Mevcut manyetik alan bobini
Bobin Sıkı olursa, dönüşe dönüş, kabloyu oldukça uzun bir spiral haline getirir (Şekil 5 - En.wikipedia.org sitesinden görüntü). Bobin içinde birkaç düzine, yüzlerce hatta binlerce sıra olabilir. Bobin denir solenoid.
İncir. 5. Bobin (Solenoid)
Bir dönüşün manyetik alanı, bildiğimiz gibi, çok basit görünmüyor. Alanlar? Ayrı bobin dönüşleri birbirlerine bindirilir ve sonuç olarak, tamamen karışık bir resim olmalıdır. Bununla birlikte, bu durum değil: Uzun bobin alanı beklenmedik bir şekilde basit bir yapıya sahiptir (Şekil 6).
İncir. 6. Mevcut bobin alanı
Bu şekilde, bobindeki akım, sola bakarsanız (Şekil 5'te ise, mevcut kaynağın "artı" ve sol ucuna bağlanmak için bobinin sağ ucunda olacak şekilde, bobindeki akım saat yönünün tersine gelir. "eksi" için). Bobinin manyetik alanının iki karakteristik özelliğe sahip olduğunu görüyoruz.
1. Bobinin içinde kenarından uzakta, manyetik alan Üniforma: Her noktada, manyetik indüksiyon vektörü boyut ve yönde aynıdır. Alan çizgileri - paralel düz; Dışarı çıkarken sadece bobinin kökünün yakınında bükülürler.
2. Bobin alanının dışında sıfıra yakın. Bobin içinde daha fazla döner - alanın dışındaki alanın zayıflaması.
Sonsuz uzun bobin alanın dışındaki alanı bırakmadığını unutmayın: bobin dışında manyetik alan yoktur. Böyle bir bobin içinde, alan her yerde üniformalıdır.
Hiçbir şey hatırlatmıyor? Bobin bir "manyetik" kondenser analogudur. Kapasitörün kendi içinde homojen bir elektrik alanı oluşturduğunu, çizgilerinin sadece plakaların kenarlarının yakınında büküldüğünü ve kondenserin dışındaki alanın sıfıra yakın olduğunu hatırlıyorsunuz; Sonsuz kıvrımları olan kondansatör alanı dışa doğru üretmez ve bunun içindeki her yerde alan düzgün bir şekildedir.
Ve şimdi - ana gözlem. Lütfen, manyetik alan çizgilerinin resmini bobin dışındaki (Şek. 6), Şekil 2'deki mıknatıs saha hatlarıyla karşılaştırın. bir . Aynı şey bu mu? Ve burada muhtemelen zaten burada ortaya çıkan soruya yaklaşıyoruz: Manyetik alan akımlarla üretilir ve akımlarda hareket ederse, kalıcı mıknatısın yakınındaki manyetik alanın nedeni nedir? Sonuçta, bu mıknatıs akımla bir iletken gibi görünüyor!
Amperin hipotezi. İlköğretim Toki.
İlk başta, mıknatısların etkileşiminin, kutuplara odaklanan özel manyetik ücretlerle açıklandığını düşünüyorlardı. Ancak, elektriğin aksine kimse, manyetik bir şarjı izole edemez; Sonuçta, zaten söylediğimiz gibi, mıknatısın kuzeyinde ve güney kutbunu ayrı olarak elde etmek mümkün değildi - kutuplar her zaman bir mıknatısda çiftler halinde mevcut.
Manyetik ücretlerle ilgili şüpheler, manyetik alanın elektrik çarpması tarafından üretildiğine göre ersted'in deneyimini ağırlaştırtılar. Dahası, herhangi bir mıknatıs için, bu iletkenin alanının mıknatıs alanıyla çakışacak şekilde mevcut bir konfigürasyonla bir iletken seçebileceğini ortaya çıktı.
Ampere kalın bir hipotezi öne sürdü. Manyetik ücret yok. Mıknatısın etkisi, içindeki kapalı elektrik akımları ile açıklanmaktadır..
Bu akımlar neler? Bunlar İlköğretim Toki. atom ve moleküllerin içinde dolaşım; Atomik yörüngelerdeki elektronların hareketi ile ilişkilidirler. Herhangi bir vücudun manyetik alanı bu temel akımların manyetik alanlarından oluşur.
İlköğretim akımları birbirine göre hatalı bir şekilde yerleştirilebilir. Sonra kendi alanları karşılıklı olarak geri ödenir ve vücut manyetik özellikler göstermez.
Ancak, temel akımlar koordineli ise, alanları, katlanır, birbirlerini güçlendirir. Vücut bir mıknatıs haline gelir (Şekil 7; Manyetik alan bize yönlendirilecektir; mıknatısın Kuzey Kutbu da bize yönlendirilecektir).
İncir. 7. İlköğretim mıknatıs akımları
İlköğretim akımlarının amperinin hipotezi, mıknatısların özelliklerini açıklığa kavuşturdu. Mıknatısın ısıtılması ve sallanması, temel akımlarının sırasını yok eder ve manyetik özellikler zayıflamıştır. Mıknatıs kutuplarının ayrılmazlığı ortaya çıktı: mıknatıs kesimi noktasında, uçlardaki aynı temel akımları elde ediyoruz. Vücudun manyetik alanda mıknatıslanma kabiliyeti, temel akımların kararlaştırılan yapısı ile açıklanmıştır, düzgün bir şekilde "dönen" (manyetik alandaki dairesel akımın dönüşü hakkında, aşağıdaki sayfada okunur).
Amperin hipotezi adil olduğu ortaya çıktı - bu fiziğin daha da gelişmesini gösterdi. İlköğretim akımları hakkındaki fikirler, yirminci yüzyılda geliştirilen atom teorisinin ayrılmaz bir parçası olmuştur - amperin parlak tahmininden neredeyse beş yıl sonra.