Презентация на тему "Взаимодействие токов. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца."

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Взаимодействие токов. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.

• 
  Слайд 2

  Магнитное поле

  - особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами. Поле материально Оно обладает определенными свойствами, которые можно обнаружить экспериментально

• 
  Слайд 3
  

  Основные свойства Порождается электрическим током Обнаруживается по действию на электрический ток

• 
  Слайд 4
  

  Чтобы описать магнитное взаимодействие токов решить три задачи Ввести величину, количественно характеризующую магнитное поле Установить закон, определяющий распределение магнитного поля в пространстве в зависимости от тока Найти выражение для силы, действующей на ток со стороны магнитного поля 1 2 3

• 
  Слайд 5

  Опыт Эрстеда

  Ганс Христиан Эрстед (1777-1851) датский физик. Профессор Копенгагенского университета. 1820 г. - важнейшее открытие. Опыт Эрстеда – прямое доказательство взаимосвязи электричества и магнетизма. Показано, что электрический ток оказывает магнитное действие, влияя на стрелку компаса. А) тока нет, стрелка компаса направлена вдоль проводника. Б) ток течет в одном направлении, стрелка компаса поворачивается и устанавливается перпендикулярно проводнику с током. В) ток течет в противоположном направлении, стрелка компаса делает оборот и опять устанавливается перпендикулярно

• 
  Слайд 6

  Магнитное действие проводника с током

  Магнитное действие проводника с током в перпендикулярной плоскости: А) на железные опилки Б) на магнитные стрелки В плоскости, перпендикулярной проводнику с током, железные опилки и магнитные стрелки располагаются по касательным к концентрическим окружностям Пространственная ориентация опилок и стрелок изменяется на противоположную (на 180 °) при изменении направления тока в проводнике. В пространстве вокруг проводника с током возникает поле, называемое магнитным.

• 
  Слайд 7

  Магнитное взаимодействие токов

  Электрические токи магниты действие Магнитное взаимодействие токов было открыто практически одновременно с действием тока на магнитные стрелки в 1820 г. И подробно изучено Ампером, который исследовал поведение подвижных проволочных контуров различной формы, укрепленных в специальных приспособлениях (станки Ампера)

• 
  Слайд 8

  Вектор магнитной индукции

  В магнитном поле тока магнитная стрелка устанавливается в определенном направлении Величина, характеризующая магнитное поле должна быть векторной и связанной с ориентацией магнитной стрелки вектор магнитной индукции - векторная физическая величина, характеризующая магнитное поле Единица магнитной индукции = Тесла

• 
  Слайд 9

  Направление вектора магнитной индукции

  Направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением северного полюса магнитной стрелки Для определения направления вектора магнитной индукции поля, созданного вокруг проводника с током, следует использовать любое из правил: А) правило буравчика (правого винта, штопора) для прямого тока Б) правило правой руки для прямого тока

• 
  Слайд 10
  

  Правило буравчика (правого винта, штопора): Если ввинчивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление скорости движения конца рукоятки в данной точке совпадает с направлением вектора магнитной индукции в этой точке. Правило правой руки для прямого тока: Если охватить проводник правой рукой, направив отогнутый большой палец по направлению тока, то кончики остальных пальцев в данной точке покажут направление вектора индукции в данной точке.

• 
  Слайд 11
  

  Правило буравчика: позволяют находить направление вектора магнитной индукции, созданной только прямым током Правило правой руки для прямого тока: НО! Мысленно разделив криволинейный проводник на прямолинейные участки, можно найти направление вектора магнитной индукции от каждого участка, а затем сложить эти векторы. Для магнитного поля также как и для электрического выполняется принцип суперпозиции!!!

• 
  Слайд 12

  Принцип суперпозиции для магнитного поля

  Принцип суперпозиции: Результирующий вектор магнитной индукции в данной точке складывается из векторов магнитной индукции, созданной различными токами в этой точке:

• 
  Слайд 13
  

  Правило буравчика для витка с током (контурного тока): Если вращать рукоятку буравчика по направлению тока в витке, то поступательное перемещение буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции, созданной током в витке на своей оси

• 
  Слайд 14

  Линии магнитной индукции

  Подобно линиям электрического поля дают наглядную картину магнитного поля линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора магнитной индукции в этой точке. Линии магнитной индукции

• 
  Слайд 15
  

  Линии магнитной индукции всегда замкнуты: они не имеют начала и конца. Особенность: Магнитное поле (в отличие от электрического) не имеет источников: магнитных зарядов (подобных электрическим) не существует!!!

• 
  Слайд 16
  

  ВИХРЕВОЕ!!! Магнитное поле: ПОЛЕ С ЗАМКНУТЫМИ ЛИНИЯМИ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ =

• 
  Слайд 17

  Закон Ампера

  Внутри молекул вещества циркулируют элементарные электрические токи (круговые) Гипотеза: В намагниченном состоянии они ориентированы так, что их действия складываются Магнитное поле действует на все участки проводника с током с некоторой силой. Зная направление и величину силы, действующей на каждый малый отрезок проводника, можно найти силу, действующую на весь проводник. 1820 г. Ампер: установил направление силы и от каких величин она зависит.

• 
  Слайд 18
  

  Тока в проводнике нет (I=0) Сила на проводник не действует

• 
  Слайд 19
  

  По проводнику течет ток. Направление тока составляет угол α с вектором магнитной индукции на отрезок проводника действует сила Определяется – по закону Ампера

• 
  Слайд 20
  

  Сила, с которой магнитное поле действует на помещенный в него отрезок проводника с током, равна произведению силы тока, модуля вектора магнитной индукции, длины отрезка проводника и синуса угла между направлениями тока и магнитной индукции. Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки

• 
  Слайд 21
  

  Правило левой руки: Если кисть левой руки расположить так, что четыре вытянутых пальца указывают направление тока в проводнике , а вектор магнитной индукции входит в ладонь, то отогнутый (в плоскости ладони) на 90° большой палец покажет направление силы, действующей на отрезок проводника Сила Ампера перпендикулярна направлению тока и вектору магнитной индукции

• 
  Слайд 22
  

  Максимальная сила FАmax действует на отрезок проводника, расположенный перпендикулярно вектору магнитной индукции, так как при α = 90°, sin α = 1

• 
  Слайд 23
  

  Модуль вектора магнитной индукции: - физическая величина, равная отношению максимальной силы, действующей со стороны магнитного поляна отрезок проводника с током, к произведению силы тока на длину отрезка проводника

• 
  Слайд 24

  Сила Лоренца

  Сила Лоренца - сила, действующая на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля Хендрик Антон Лоренц (18.07.1853 – 04.02.1928) Нидерландский физик Создатель электронной теории строения вещества =

• 
  Слайд 25
  
• 
  Слайд 26
  

  Направление силы Лоренца определяет правило левой руки Правило левой руки: Если кисть левой руки расположить так, что четыре вытянутых пальца указывают направление скорости положительного заряда (или противоположное скорости отрицательного заряда), а вектор магнитной индукции входит в ладонь, то отогнутый в плоскости ладони на 90° большой палец покажет направление силы, действующей на данный заряд

• 
  Слайд 27
  

  Правило левой руки:

• 
  Слайд 28
  
• 
  Слайд 29