Изображение магнитных полей, линии индукции и их свойства.

 

Магнитное поле изображается силовыми линиями или линиями индукции – это линии, по касательным к которым располагаются магнитные стрелки.

 

За направление линии индукции применяется направление, которое указывает северный конец магнитной стрелки.

Направление линии индукции определяется правилом правого винта или правилом буравчика:

Поступательное движение винта совпадает с направлением тока, а вращательное движение с направлением линий индукции.

Свойства линий индукции:

 

а) линии индукции всегда замкнуты, т. е. носят вихревой характер (это говорит об отсутствие магнитных зарядов);

б) выходят из северного полюса и входят в южный;

в) нигде не пересекаются;

г) густота линий говорит об интенсивности магнитного поля.

 

Магнитное поле кольцевого тока и катушки с током.

а)

б)

 

Билет

Сила Ампера

Сила Ампера – это сила, которая действует на проводник с током в магнитном поле.

 

B – Магнитная индукция , если α = 90°.

 

 

Магнитная индукция - это силовая характеристика магнитного поля.

Она численно равна силе, действующей на проводник единичной длины, по которому течет единичный ток, если α = 90°.

 

[B]_си =1 Тл (Тесла)

 

Направление силы Ампера определяется правилом левой руки:

Линии индукции входят в ладонь, четыре вытянутых пальца совпадают с направлением тока, а большой отогнутый показывает направление силы Ампера.

 

Применение:

а) электродвигатели;

б) измерительные приборы магнитоэлектрической системы.

 

Взаимодействие параллельных токов:

Билет

Сила Лоренца

Сила Лоренца – это сила, которая действует на движущийся заряд в магнитном поле.

-скорость заряда

q - заряд

α – угол между скоростью и магнитной индукцией

 

Направление силы Лоренца определяется правилом левой руки.

 

Движение заряда в магнитном поле:

a) ⊥ ,

 

 

б) Если ⊥ , то траектория винтовая.

Сила Лоренца позволила определить состав радиоактивного излучения.

Используется в ускорителях элементарных частиц.

 

 

Билет

Магнитные свойства веществ.

 

По магнитным свойствам все вещества можно разделить на 3 группы:

 

Диамагнетики	Парамагнетики	Ферромагнетики
Ослабляет внешнее магнитное поле, выталкивается из него. μ<1	Усиливает внешнее магнитное поле, втягивается в него. μ>1	Значительно усиливает магнитное поле, сильно втягивается. μ>>1
Фосфор, сера, золото, серебро, медь.	Азот, платина	Никель, железо, кобальт и их соединения

 

Свойства ферромагнетиков обусловлены наличием домен – областей самопроизвольного намагничивания.

а) Ненамагниченный ферромагнетик

б) Намагниченный ферромагнетик

Применение: создание сердечников электромагнитов.

 

Размагнитить ферромагнетик можно:

а) с помощью магнитного поля. График размагничивания – петля гистерезиса;

б) с помощью нагревания до точки Кюри.

железо – 770^оС

никель – 360^оС

 

Билет

Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея.

 

В 1820 г. Эрстед доказал, что электрическое поле может создать магнитное. Фарадей поставил обратную задачу: «Превратить магнетизм в электричество».

В 1831 г было открыто явление электромагнитной индукции.

Электромагнитная индукция – это явление возникновения электрического тока в замкнутой цепи, находящейся в переменном магнитном поле.

Опыты Фарадея:

а)

б)

Применение электромагнитной индукции:

Генератор – это электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую (с применением магнитной энергии).

t1   t2 > t1

Трансформатор – электромагнитный прибор, который преобразовывает переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения

 

 

Основной закон электромагнитной индукции

 

ЭДС индукции равна скорости изменения магнитного потока со знаком минус («-» говорит о направленности индукционного тока).

 

Магнитный поток

 

 

[Ф]_си = 1 Вб (Вебер)

 

 

(для катушки)

 

Билет

Правило Ленца.

 

1. Это правило позволяет определить направление индукционного тока.

 

Индукционный ток всегда возникает такого направления, чтобы своим магнитным полем противодействовать причине его вызывающей.

 

 

2.Возникновение индукционного тока в прямолинейном проводнике, движущемся в магнитном поле.

 

 

Правило правой руки

позволяет определить индукционный ток.

Линии индукции входят в ладонь, большой палец совпадает со скоростью движения проводника, а 4 вытянутых пальца указывают направление индукционного тока.

 

 

Билет