Физика. Физика 1. Магнитное поле 22 апреля 2020 года
 Скачать 10.07 Kb.
|
|
Задание для группы 11 ПД по теме «Магнитное поле» 22 апреля 2020 года. 4 Задание Постоянные магниты – это тела, длительное время сохраняющие намагниченность. Основное свойство магнтов: притягивать тела из железа или его сплавов (напр. стали). Постоянный магнит всегда имеет 2 магнитных полюса: северный ( N ) и южный ( S ). Наиболее сильно магнитное поле постоянного магнита у его полюсов. В 1595 году ученый-физик У. Гильберт предположил в ходе своих опытов, что Земля является большим магнитом и последующие исследования подтвердили это предположение. Вокруг Земли существует магнитное поле, которое условно изображают магнитными линиями. В каждой точке магнитного поля магнитная стрелка устанавливается вдоль магнитной линии. На этом основано действие компаса. Если активность солнца возрастает, то с его поверхности в космическое пространство выбрасываются потоки заряженных частиц. Магнитное поле, образующее эти подвижные частицы, изменяет магнитное поле земли и является причиной магнитных бурь. Ганс Кристиан Эрстед помещал над магнитной стрелкой прямолинейный металлический проводник, направленный параллельно стрелке. При пропускании через проводник электрического тока стрелка поворачивалась почти перпендикулярно проводнику. При изменении направления тока стрелка разворачивалась на 180°. Аналогичный разворот наблюдался, если провод переносился на другую сторону, располагаясь не над, а под стрелкой.Принято считать, что это открытие было совершенно случайно: профессор Эрстед демонстрировал студентам опыт по тепловому воздействию электрического тока, при этом на экспериментальном столе находилась также и магнитная стрелка. Один из студентов обратил внимание профессора на то, что в момент замыкания электрической цепи стрелка немного отклонялась. Позднее Эрстед повторил опыт с более мощными батареями, усилив тем самым эффект. При этом сам он в своих поздних работах отрицал случайный характер открытия: «Все присутствующие в аудитории — свидетели того, что я заранее объявил о результате эксперимента. Открытие, таким образом, не было случайностью… Вектор магнитной индукции B [Тл]: это силовая характеристика магнитного поля. Направление В это направление от южного полюса к северному полюсу магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле (совпадает с направлением положительной нормали к замкнутому контуру с током). Магнитное поле называется однородным, если во всех его точках векторы магнитной индукции одинаковы как по модулю, так и по направлению Модуль вектора магнитной индукции определяется отношением максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на отрезок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого отрезка. Сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током ( сила Ампера) равна произведению магнитной индукции на силу тока, длину участка проводника и на синус угла между вектором магнитной индукции и проводником . Fа= В* I* L*sin a . Формулировка закона: сила, действующая на проводник с током, помещенный в однородное магнитное поле, пропорциональна длине проводника, вектору магнитной индукции, силе тока и синусу угла между вектором магнитной индукции и проводником. Если расположить ладонь левой руки так, чтобы линии индукции магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца направлены по току. Линиями магнитной индукции (силовыми линиями магнитного поля) называются линии, проведенные в магнитном поле так, что в каждой точке поля касательная к линии магнитной индукции совпадает с направлением вектора в в этой точке поля. 1.Магнитное поле материально, т.е. существует независимо от нашего сознания. 2.Магнитное поле порождается движущимися зарядами (проводниками с током). 3.Магнитное поле действует на движущиеся заряды (проводники с током). 4.Обнаруживается по действию на проводники с током и постоянные магниты. Относительная магнитная проницаемость показывает, во сколько раз в данной среде сила взаимодействия между проводами с током изменяется по сравнению с вакуумом. Численно равна отношению абсолютной магнитной проницаемости к магнитной постоянной. Абсолютная магнитная проницаемость равна произведению магнитной проницаемости на магнитную постоянную. Принцип суперпозиции (наложения) полей формулируется так: Если в данной точке пространства различные заряженные частицы создают электрические поля , напряженности которых и т. В магнитном поле на проводник с током действуют две силы: это магнитная (сило Лоренца) и электростатическя (сила Ампера) . Если проводник с током не перемещается в магнитном поле то скорость его = 0, а значит и сила Лоренца = 0. Если проводник расположен параллельно силовым линиям магнитного поля то сила Ампера = 0, т. к. угол между вектором F и В = 0 Задание 5 если B увеличить в 4 раза, то Fа тоже увеличиться в 4 раза если I уменьшить в 2 раза, то Fa тоже уменьшится в 2 раза окончательно Fa увеличится в 4/2 = 2 раза Ответ: 2 L = 5 см = 0,05 м; F = 50 мН = 0,05 Н; I = 25 А (не требует перевода). Проводник расположен перпендикулярно вектору магнитной индукции, следовательно угол между вектором тока ( I ) и индукции ( B ) составил 90 градусов и сила действия магнитного поля на проводник максимальна (sin 90 = 1). B = F / (I x L) = 0,05 / ( 25 x 0,05) = 1/25 = 0,04 Тл Ответ: 0,04 |