Магнитное поле.�Электромагнитная индукция.
Цель уроков:
Содержание:
1.Основные свойства магнитного поля.
2.Правила определения направления магнитного поля.
3.Модуль вектора магнитной индукции.
4.Единица магнитной индукции.
5.Направление вектора магнитной индукции.
6.Магнитный поток.
II. Закон Ампера.
III. Сила Лоренца.
IV. Вещество в магнитном поле:
1.Магнитная проницаемость среды.
2.Гипотеза Ампера.
3.Классифмкация веществ по их магнитным свойствам.
4.Применение ферромагнетиков в технике.
5.Магнитная запись и воспроизведение звука.
V. Электромагнитная индукция.
VI. Вихревое электрическое поле.
VII. Закон электромагнитной индукции:
1.ЭДС индукции.
2.Закон электромагнитной индукции.
3.ЭДС индукции и направление индукционного тока в замкнутом круговом проводнике (катушке).
4.ЭДС индукции и направление индукционного тока в прямолинейном проводнике, движущемся в магнитном поле.
VII. Самоиндукция.
IX. Индуктивность.
X. Энергия магнитного поля.
I.Магнитное поле.
1.Основные свойства магнитного поля.
а).Магнитное поле порождается электрическим током (движущимися зарядами).
б).магнитное поле обнаруживается по действию на ток (движущиеся заряды).
в).магнитное поле действует только на подвижные заряды с определенной силой.
2.Правила определяющие направление магнитного поля (линий магнитной индукции).
а). Правило буравчика для прямого проводника с током;
б). Правило буравчика для кругового проводника с током.
поле
ток
в). Правило соленоида.
Магнитное поле графически изображается в виде линии магнитной индукции.
3. Модуль вектора магнитной индукции.
M JS M JS
B=M/JS
B=F/JS
˜
˜
4. Единица магнитной индукции.
Принцип суперпозиции:
Магнитная индукция поля системы токов равна векторной сумме магнитных индукций полей каждого из токов в отдельности:
B=1*Hm/Am=H/Am=1Тл(тела).
2
B=B1+B2+B3+…Bn
→
→
→
→
→
5. Направление вектора � магнитной индукции.
۰ – J «к нам». x – «от нас».
Вектор магнитной
индукции направлен
по касательной к
линиям магнитной
индукции.
II.Закон Ампера.
Закон Ампера
определяет силу,
действующую на
проводник с
током в
магнитном поле.
Использование силы Ампера.
Электроизмерительные
приборы.
-сила Ампера.
F=BJl Sin
= (BJ)
III.Сила Лоренца.
Сила Лоренца – сила, действующая
на движущуюся заряженную частицу в
магнитном поле.
R=mV/│q0│B
Радиус окружности движения
частицы в магнитном поле.
Сила Лоренца.
Период обращения частица в магнитном поле.
R=mV/│q0│B
T=2Пm/│q0│B
F=│q0│VB*Sin
IV. Вещество в магнитном поле.
M=B/B0
→
→
Электрон создает
магнитное поле за
счет орбитального
движения вокруг
атомного ядра, а
также в следствие
собственного
«вращения».
3. Классификация веществ по их магнитным свойствам.
(алюминий, кислород, натрий, магний и др.)
3. Ферромагнетики – m>>1; mстали = 8*10
Свойства ферромагнетиков:
а). Обладают остаточным магнетизмом;
б).m зависит от индукции внешнего магнитного поля;
в).Температура, при которой исчезают магнитные свойства ферромагнетика, называются точкой Кюри (tстали = 700-800 C ).
3
0
4. Применение ферромагнетиков в технике.
В поморах генераторов и
электродвигателей, в сердечниках
трансформаторов и электромагнитных
реле, в ЭВМ, в телефонах, в
микрофонах, на магнитных лентах и
дисках.
5.Магнитная запись и воспроизведение � звука.
V. Электромагнитная индукция.
VI.Вихревое электрическое поле.
Основные Виды поля
свойства
поля электрическое магнитное вихревое электр.
Электрич. заряд. Движущийся Изменяющ. магнит. поле
источник заряд – ток
поля q e V E
индикатор Электрический Движущ.заряд-ток Электрический заряд
поля заряд
q0 E F
+q
Линии незамкнутые замкнутые замкнутые
поля
потенц. Потенциальное не потенциальное не потенциальное
или (вихревое) (вихревое)
не потенц.
поле
+
-
→
+
→
→
→
B △B/△t >0
E △E/△t >0
→
→
→
→
VII. Закон электромагнитной индукции.
Работу сил верхнего электрического
поля при перемещении единичного
положительного заряда вдоль
замкнутого контура называют
электродвижущей силой индукции(Ei).
2. Закон электромагнитной индукции.
ЭДС электромагнитной индукции в замкнутом контуре
численно равна и противоположна по знаку скорости
изменения магнитного потока через поверхность,
ограниченную этим контуром.
→
3. ЭДС индукции и направление индукционного тока в замкнутом круговом проводнике (в катушке).
△В/△t < 0 △B/△t > 0
→
→
ЭДС индукции в катушке
Направление индукционного тока определяется по
правилу Ленца:
возникающий в замкнутом контуре индукционный ток
противодействует тому изменению магнитного потока,
которым вызван данный ток.
4. ЭДС индукции и направление индукционного тока в прямолинейном проводнике, движущимся в магнитном поле.
= (BV).
ЭДС индукции в движущихся проводниках.
→
Направление индукционного тока
определяется правилом правой руки.
Если ладонь правой руки расположить так,
чтобы вектор магнитной индукции B входил в
ладонь, а оставленный большой палец совпадал
с направлением скорости проводника, то 4
вытянутых пальца укажут направление
индукционного тока.
→
VIII. Самоиндукция.
IX. Индуктивность.
Ф B I 🢣 - магнитный поток самоиндукции
контура, где
i – индуктивность контура или коэффициент самоиндукции (i зависит от размеров и формы проводника, от магнитных свойств среды).
-ЭДС самоиндукции.
Индуктивность – это физическая величина, численно
равная ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке при
изменении силы тока на 1А за 1с.
L=Eis, при △ J/△t = 1.
˜
˜
Ф=LI
Eis = -△Ф/△t = -L △I/△t
L=1*BC/A = 1Гн(Генри).
Единицы индуктивности.
Индуктивность проводника равна 1Гн, если в
нем при изменении силы тока на 1А за 1с
возникает Eis =1B.
L=1*BC/A = 1Гн(Генри).
X. Энергия магнитного поля.
Чтобы создать в проводнике с индуктивностью L ток J,
источник тока должен совершить против ЭДС
самоиндукции работу, которая равна энергии
магнитного поля тока и определяется по данной
формуле.
Wм = LI/2
2