Магнитное поле |
Магнитное поле
Скачать презентацию |
||
<< Магнiтне поле | Урок Магнитное поле >> |
Автор: Кузнецов С.И.. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока физики, скачайте бесплатно презентацию «Магнитное поле.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 1902 КБ.
Скачать презентациюСл | Текст | Сл | Текст |
1 | Электромагнетизм. Степанова Екатерина Николаевна доцент | 26 | обобщил эти исследования. 26. |
кафедры ОФ ФТИ ТПУ. Сегодня: суббота, 29 октября 2011 г. | 27 | qV=const. Появляется магнитное поле. 27. | |
2 | Тема 1. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ. 1.1. Магнитные взаимодействия 1.2. | 28 | 3акон Био–Савара–Лапласа Элемент тока длины dl создает поле |
Закон Био-Савара-Лапласа 1.3. Магнитное поле движущегося заряда | с магнитной индукцией: или в векторной форме: 28. | ||
1.4. Напряженность магнитного поля 1.5. Магнитное поле прямого | 29 | Здесь: I – ток; – вектор, совпадающий с элементарным | |
тока 1.6. Магнитное поле кругового тока 1.7. Теорема Гаусса для | участком тока и направленный в ту сторону, куда течет ток; – | ||
вектора магнитной индукции. 2. | радиус-вектор, проведенный от элемента тока в точку, в которой | ||
3 | 1.1. Магнитные взаимодействия. В пространстве, окружающем | мы определяем ; r – модуль радиус-вектора; k – коэффициент | |
намагниченные тела, возникает магнитное поле. Помещенная в это | пропорциональности, зависящий от системы единиц. 29. | ||
поле маленькая магнитная стрелка устанавливается в каждой его | 30 | Вектор магнитной индукции направлен перпендикулярно | |
точке вполне определенным образом, указывая тем самым | плоскости, проходящей через и точку, в которой вычисляется поле. | ||
направление поля. Тот конец стрелки, который в магнитном поле | 30. | ||
Земли указывает на север, называется северным, а противоположный | 31 | Поле элемента проводника с током. 31. | |
– южным. 3. | 32 | Направление связано с направлением «правилом буравчика»: | |
4 | При отклонении магнитной стрелки от направления магнитного | направление вращения головки винта дает направление , | |
поля, на стрелку действует механический крутящий момент Мкр, | поступательное движение винта соответствует направлению тока в | ||
пропорциональный синусу угла отклонения ? и стремящийся | элементе. 32. | ||
повернуть ее вдоль указанного направления. При взаимодействии | 33 | Закон Био–Савара–Лапласа устанавливает величину и | |
постоянных магнитов они испытывают результирующий момент сил, но | направление вектора в произвольной точке магнитного поля, | ||
не силу. Подобно электрическому диполю, постоянный магнит в | созданного проводником с током I. Модуль вектора определяется | ||
однородном поле стремится повернуться по полю, но не | соотношением: где ? - угол между и ; k – коэффициент | ||
перемещаться в нем. 4. | пропорциональности. 33. | ||
5 | Отличие постоянных магнитов от электрических диполей | 34 | Закон Био–Савара–Лапласа для вакуума можно записать так: Где |
заключается в следующем: Электрический диполь всегда состоит из | – магнитная постоянная. 34. | ||
зарядов, равных по величине и противоположных по знаку. | 35 | I. 0. r. dB. 35. | |
Постоянный же магнит, будучи разрезан пополам, превращается в | 36 | Магнитное поле любого тока может быть вычислено как | |
два меньших магнита, каждый из которых имеет и северный и южный | векторная сумма (суперпозиция) полей, создаваемых отдельными | ||
полюса. 5. | элементарными участками тока: 36. | ||
6 | Подводя итоги сведениям о магнетизме, накопленным к 1600 г., | 37 | 1.3. Магнитное поле движущегося заряда. Электрический ток – |
английский ученый-физик Уильям Гильберт написал труд «О магните, | упорядоченное движение зарядов, а магнитное поле порождается | ||
магнитных телах и большом магните – Земле». 6. | движущимися зарядами. Под свободным движением заряда понимается | ||
7 | 7. | его движение с постоянной скоростью. 37. | |
8 | В своих трудах У. Гильберт высказал мнение, что, несмотря на | 38 | Индукция магнитного поля, создаваемого одним зарядом, |
некоторое внешнее сходство, природа электрических и магнитных | движущимся со скоростью : 38. | ||
явлений различна. Все же, к середине XVIII века, окрепло | 39 | В скалярной форме индукция магнитного поля одного заряда в | |
убеждение о наличии тесной связи между электрическими и | вакууме определяется по формуле: Эта формула справедлива при | ||
магнитными явлениями. 8. | скоростях заряженных частиц. 39. | ||
9 | В 1820 г. Х. Эрстед открыл магнитное поле электрического | 40 | 1.4. Напряженность магнитного поля. Магнитное поле – это |
тока. А. Ампер установил законы магнитного взаимодействия токов. | одна из форм проявления электромагнитного поля, особенностью | ||
Ампер объяснил магнетизм веществ существованием молекулярных | которого является то, что это поле действует только на | ||
токов. 9. | движущиеся частицы и тела, обладающие электрическим зарядом, а | ||
10 | Магнитная стрелка. Гальванический элемент. Самый | также на намагниченные тела. 40. | |
распространенный вид гальванических элементов - это батарейки. | 41 | Магнитное поле создается проводниками с током, движущимися | |
10. | электрическими заряженными частицами и телами, а также | ||
11 | Открытие Эрстеда. При помещении магнитной стрелки в | переменными электрическими полями. Силовой характеристикой | |
непосредственной близости от проводника с током он обнаружил, | магнитного поля служит вектор магнитной индукции поля, | ||
что при протекании по проводнику тока, стрелка отклоняется; | созданного одним зарядом в вакууме: 41. | ||
после выключения тока стрелка возвращается в исходное положение | 42 | Физический смысл магнитной индукции. ? Тл = Н.с / (Кл.м). | |
(см. рис.). Из описанного опыта Эрстед делает вывод: вокруг | 42. | ||
прямолинейного проводника с током есть магнитное поле. 11. | 43 | Напряженностью магнитного поля называют векторную величину , | |
12 | Общий вывод: вокруг всякого проводника с током есть | характеризующую магнитное поле и определяемую следующим образом: | |
магнитное поле. Но ведь ток – это направленное движение зарядов. | Напряженность магнитного поля заряда q, движущегося в вакууме | ||
Опыты подтверждают: магнитное поле появляется вокруг электронных | равна: Закон Био–Савара–Лапласа для. 43. | ||
пучков и вокруг перемещающихся в пространстве заряженных тел. | 44 | 1.5. Магнитное поле прямого тока. Рассмотрим магнитное поле | |
Вокруг всякого движущегося заряда помимо электрического поля | прямого тока. 44. | ||
существует еще и магнитное. 12. | 45 | Пусть точка, в которой определяется магнитное поле, | |
13 | qV=const. Появляется магнитное поле. 13. | находится на расстоянии b от провода. Из рис. 1.6 видно, что: | |
14 | Правило буравчика. Т о к. Линия индукции магнитного поля. | Подставив найденные значения r и dl в закон Био–Савара–Лапласа, | |
14. | получим: 45. | ||
15 | Правило буравчика. Т о к направлен к нам. Линия индукции. | 46 | (1.5.1). (1.5.2). Для конечного проводника угол ? изменяется |
15. | от ?1 до ?2. Тогда: Для бесконечно длинного проводника ?1 = 0, а | ||
16 | Правило буравчика. Т о к направлен от нас. Линия индукции. | ?2 = ?, тогда: или. | |
16. | 47 | Поле прямого тока. 47. | |
17 | Подобно электрическому полю, оно обладает энергией и, | 48 | 1.6. Магнитное поле кругового тока. Рассмотрим поле, |
следовательно, массой. Магнитное поле материально. Теперь можно | создаваемое током I, текущим по тонкому проводу, имеющему форму | ||
дать следующее определение магнитного поля: Магнитное поле – это | окружности радиуса R. 48. | ||
материя, связанная с движущимися зарядами и обнаруживающая себя | 49 | (1.6.1). Т.К. Угол между и ? – прямой, то тогда получим: 49. | |
по действию на магнитные стрелки и движущиеся заряды, помещенные | 50 | (1.6.2). (1.6.3). Подставив в (1.6.1) и, проинтегрировав по | |
в это поле. Аналогия точечному заряду – замкнутый плоский контур | всему контуру получим выражение для нахождения магнитной | ||
с током (рамка с током), линейные размеры которого малы по | индукции кругового тока: При х = 0, получим магнитную индукцию в | ||
сравнению с расстоянием до токов, образующих магнитное поле. 17. | центре кругового тока: 50. | ||
18 | Основное свойство магнитного поля – способность действовать | 51 | Поле кругового тока. 51. |
на движущиеся электрические заряды с определенной силой. В | 52 | (1.6.4). Заметим, что в числителе (1.6.2) – магнитный момент | |
магнитном поле контур с током будет ориентироваться определенным | контура. Тогда, на большом расстоянии от контура, при , | ||
образом. Ориентацию контура в пространстве будем характеризо- | магнитную индукцию можно рассчитать по формуле: 52. | ||
вать направлением нормали, которое определяется правилом правого | 53 | Силовые линии магнитного поля кругового тока хорошо видны в | |
винта или «правилом буравчика»: За положительное направление | опыте с железными опилками ( см. рис.). 53. | ||
нормали принимается направление поступательного движения винта, | 54 | 54. | |
головка которого вращается в направлении тока, текущего в рамке. | 55 | Поле соленоида. Однородное поле. 55. | |
19 | Контур ориентируется в данной точке поля только одним | 56 | (1.7.1). 1.7. Теорема Гаусса для вектора магнитной индукции. |
способом. За направление магнитного поля в данной точке | Поток вектора через замкнутую поверхность должен быть равен | ||
принимается положительное направление нормали. 19. | нулю. Таким образом: Это теорема Гаусса для ФВ (в интегральной | ||
20 | Вращающий момент прямо пропорционален величине тока I, | форме): поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую | |
площади контура S и синусу угла между направлением магнитного | поверхность равен нулю. 56. | ||
поля и нормали. здесь М – вращающий момент, или момент силы, - | 57 | ? Определение потока вектора магнитной индукции. dS. 57. | |
магнитный момент контура (аналогично – электрический момент | 58 | (1.7.2). В природе нет магнитных зарядов – источников | |
диполя). 20. | магнитного поля, на которых начинались и заканчивались бы линии | ||
21 | Направление вектора магнитного момента совпадает с | магнитной индукции. Заменив поверхностный интеграл в (1.7.1) | |
положительным направлением нормали: 21. | объемным, получим: где – оператор Лапласа. 58. | ||
22 | Для данной точки магнитного поля будет одним и тем же и | 59 | (1.7.3). Магнитное поле обладает тем свойством, что его |
может служить характеристикой магнитного поля, названной | дивергенция всюду равна нулю: или Электростатического поля может | ||
магнитной индукцией: Отношение момента силы к магнитному | быть выражено скалярным потенциалом ?, а магнитное поле – | ||
моменту. – вектор магнитной индукции, совпадающий с нормалью По | вихревое, или соленоидальное. 59. | ||
аналогии с электрическим полем. 22. | 60 | Основные уравнения магнитостатики Основные уравнения | |
23 | Магнитная индукция характеризует силовое действие магнитного | магнитостатики для магнитных полей, созданных постоянными | |
поля на ток (аналогично, характеризует силовое действие | потоками зарядов, записанные в дифференциальной форме, имеют вид | ||
электрического поля на заряд). – силовая характеристика | divB = 0, rotB = ?0j. Первое из этих уравнений говорит, что | ||
магнитного поля, ее можно изобразить с помощью магнитных силовых | дивергенция вектора В равна нулю. Если сравнить его с | ||
линий. Поскольку М – момент силы и Рm – магнитный момент | аналогичным уравнением для электрического поля. то можно прийти | ||
являются характеристиками вращательного движения, то можно | к выводу, что магнитного аналога электрического заряда не | ||
предположить, что магнитное поле – вихревое. 23. | существует. Нет зарядов, из которых выходят линии вектора | ||
24 | Условились, за направление принимать направление северного | магнитной индукции В. | |
конца магнитной стрелки. Силовые линии выходят из северного | 61 | = ?0j. Магнитные линии образуют петли вокруг токов. Не имея | |
полюса, а входят, соответственно, в южный полюс магнита. Для | ни конца, ни начала, линии В возвращаются в исходную точку, | ||
графического изображения полей удобно пользоваться силовыми | образуя замкнутые петли. В любых, самых сложных случаях линии В | ||
линиями (линиями магнитной индукции). Линиями магнитной индукции | не исходят из точек. Утверждение, что divВ = 0 , справедливо | ||
называются кривые, касательные к которым в каждой точке | всегда. Возникают магнитные поля в присутствии токов и являются | ||
совпадают с направлением вектора в этой точке. 24. | вихревыми полями в области, где есть токи. Векторная функция | ||
25 | Конфигурацию силовых линий легко установить с помощью мелких | векторного аргумента – ротор, взятая от В, пропорциональна | |
железных опилок которые намагничиваются в исследуемом магнитном | плотности тока. | ||
поле и ведут себя подобно маленьким магнитным стрелкам | 62 | Сравнив уравнения магнитостатики rotВ = ?0j, divВ = 0 с | |
(поворачиваются вдоль силовых линий). 25. | уравнениями электростатики rotЕ = 0, divЕ =. Можно заключить, | ||
26 | 1.2. 3акон Био–Савара–Лапласа. В 1820 г. французские физики | что электрическое поле всегда потенциально, а его источниками | |
Жан Батист Био и Феликс Савар, провели исследования магнитных | являются электрические заряды. 62. | ||
полей токов различной формы. А французский математик Пьер Лаплас | |||
«Магнитное поле» | Магнитное поле.ppt |
«Магнитное поле» - 13. 1.1. Магнитные взаимодействия. Магнитное поле материально. 3. Сегодня: четверг, 25 августа 2011 г. 10. Контур ориентируется в данной точке поля только одним способом. А. Ампер установил законы магнитного взаимодействия токов. Степанова Екатерина Николаевна доцент кафедры ОФ ФТИ ТПУ.
«Магнитное поле физика» - Ранее же люди придумывали простые приемы, чтобы создать иллюзии. Можно также рассматривать магнитное поле, как составляющую электрического поля. Фотографирование невозможных объектов. Можно ли увидеть магнитное поле. Происходить отклонение электронного пучка магнитным полем. Точнее, магнитные поля являются необходимым следствием существования электрических полей.
«Физика Сила Лоренца» - В Полевой физике доказывается, что использование полевой добавки к массе математически эквивалентно релятивистской зависимости массы от скорости: Сущность Полевой физики Мост между новым и старым Репченко Олег Николаевич www.fieldphysics.ru. Для перехода от сил инерции к электромагнитным силам: Переход от покоящегося источника к движущемуся приводит к возникновению динамических добавок к статической силе:
«Направление линий магнитного поля» - Правило левой руки. Такое поле называют неоднородным. На рисунке изображен проволочный контур, помещенный в однородное магнитное поле. Например, почему притягивает магнит? На всякий проводник с током. Иди вперёд и сможешь найти ответы. Направление тока в витках обмотки подковообразного магнита показано стрелками.
«Сила Лоренца» - Магнитное поле. Содержание. Радиус кривизны. Согласно второму закону Ньютона: Отсюда радиус: Что называют линиями магнитной индукции? Модуль силы Лоренца: Правило левой руки для определения направления силы Ампера. Плоские траектории движения заряженных частиц в однородном магнитном поле. Уравнение для силы тока в проводнике:
«Магнитное поле урок физики» - Ганс христиан эрстед (1777 – 1851). Что изменилось? Для 9-х классов по программе Громова. Ваш вывод Что может изменить величину угла отклонения стрелки? О б о р у д о в а н и е. Поменять полярность. S. Урок физики по теме «магнитное поле тока». Проверьте и сделайте вывод. Сделать вывод о причинах вращения стрелки.