Презентация на тему "Действие магнитного поля"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Магнитное поле

  Начать показ Инструкция к просмотру

• 
  Слайд 2

  Инструкция к просмотру

  Для полного просмотра презентации необходимо иметь: Компьютер Мышь, клавиатуру Установленную программу Macromedia Flash Player Открытие и закрытие меню (нажатие левой клавиши мыши) Кнопки возвращения и перехода к следующему слайду темы Переход к месту активации гиперссылки Просмотр опыта Кнопка просмотра опыта Ссылка на биографию Завершение показа Начать показ Ханс Эрстед Клавиша Esc

• 
  Слайд 3

  Ханс Эрстед (1777—1851).

  Датский физик. Окончил Копенгагенский университет (1797). С 1800 адъюнкт, с 1806 профессор Копенгагенского университета. С 1815 непременный секретарь Датского королевского общества. С 1829 одновременно директор организованной по его инициативе Политехнической школы в Копенгагене. Руководил созданным им обществом по распространению естественнонаучных знаний (1824). Основные труды по физике, химии, философии. Важнейшая научная заслуга Эрстеда – установление связи между электрическими и магнитными явлениями в опытах по отклонению магнитной стрелки под действием проводника с током. Сообщение об этих опытах, опубликованное в 1820, вызвало большое число исследований, которые в итоге привели к созданию электродинамики и электротехники. Эрстед изучал также сжимаемость жидкостей, используя изобретенный (1822) им пьезометр. Первым (1825) получил относительно чистый алюминий. Почетный член Петербургской АН (с 1830). В честь Эрстеда названа единица напряженности магнитного поля в СГС системе единиц. Назад

• 
  Слайд 4
  

  Магнитное поле Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 5

  Опыт. Ханс Эрстед

  Первые опыты по действию проводника с током на магнитную стрелку Ханс Эрстед провел в 1820. При включении источника питания магнитная стрелка почти мгновенно ориентируется по полю, при выключении, “неспеша” возвращается в исходное состояние. Примечание: В настоящем опыте используется малый ток. При большем токе магнитная стрелка легко преодолевает “предел” в 45о. Просмотр опыта Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 6

  Ханс Эрстед (1777—1851).

  Датский физик. Окончил Копенгагенский университет (1797). С 1800 адъюнкт, с 1806 профессор Копенгагенского университета. С 1815 непременный секретарь Датского королевского общества. С 1829 одновременно директор организованной по его инициативе Политехнической школы в Копенгагене. Руководил созданным им обществом по распространению естественнонаучных знаний (1824). Основные труды по физике, химии, философии. Важнейшая научная заслуга Эрстеда – установление связи между электрическими и магнитными явлениями в опытах по отклонению магнитной стрелки под действием проводника с током. Сообщение об этих опытах, опубликованное в 1820, вызвало большое число исследований, которые в итоге привели к созданию электродинамики и электротехники. Эрстед изучал также сжимаемость жидкостей, используя изобретенный (1822) им пьезометр. Первым (1825) получил относительно чистый алюминий. Почетный член Петербургской АН (с 1830). В честь Эрстеда названа единица напряженности магнитного поля в СГС системе единиц. Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 7
  

  В 1820 г. Ампер Андре-Мари открыл взаимодействие токов - притяжение или отталкивание параллельных токов. По современным представлениям, проводники с током оказывают силовое действие друг на друга не непосредственно, а через окружающие их магнитные поля. Просмотр опыта Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 8

  Ампер Андре-Мари (1775 — 1836)

  Французский физик и математик. Родился 22 января 1775 в Полемье близ Лиона в аристократической семье. Получил домашнее образование. С 14 лет, прочитав Энциклопедию Д.Дидро и Ж. Д'Аламбера, увлекся естественными науками и математикой, изучал математические труды Л.Эйлера, Ж.Лагранжа и Бернулли, а в 18 лет – Небесную механику П.Лапласа и Аналитическую механику Ж.Лагранжа. С 1796 Ампер давал уроки в Лионе по математике, химии и иностранным языкам. В 1801 получил место преподавателя физики и химии в Центральной школе Бур-ан-Бресе. В 1804 после издания небольшой, но имевшей успех работы Размышления о математической теории игр и завершения серии экспериментов с электрическими машинами Ампер поступил на работу в Лионский лицей, а через год получил приглашение читать лекции по математике в Политехнической школе в Париже. В 1809 Ампер стал профессором Политехнической школы, а в 1814 был избран членом Академии наук. Тогда же ученый приступил к исследованиям связи между электричеством и магнетизмом (этот круг явлений Ампер называл электродинамикой). Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 9
  

  11 сентября 1820 Ампер присутствовал на заседании Академии, где сообщалось об открытии Х.Эрстедом действия электрического тока на магнитную стрелку. Проведя соответствующие эксперименты, ученый уже через несколько дней представил Академии первые полученные им важные результаты: он сформулировал правило для определения направления, в котором отклоняется стрелка вблизи проводника с током (правило Ампера), закон взаимодействия электрических токов (закон Ампера). Впоследствии разработал теорию магнетизма, согласно которой в основе всех магнитных взаимодействий лежат круговые молекулярные токи(теорема Ампера). Таким образом, он впервые указал на тесную связь между электрическими и магнитными процессами. В 1822 Ампер открыл магнитный эффект катушки с током – соленоида. Умер Ампер в Марселе 10 июня 1836. Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 10

  Магнитное поле и его свойства

  Магнитное поле – силовое поле в пространстве, окружающем электрические токи и постоянные магниты Основные свойства магнитного поля: Магнитное поле порождается электрическим током (движущимися зарядами) Магнитное поле обнаруживается по действию на электрический ток (движущиеся заряды) Существует реально, независимо от нас, от наших знаний о нем Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 11

  Вектор магнитной индукции В

  Вектор магнитной индукции – векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля Направление вектора магнитной индукции За направлением вектора магнитной индукции принимается направление от южного полюса S к северному N магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле. Это направление совпадает с направлением положительной нормали к замкнутому контуру с током. Положительная нормаль направлена в ту сторону, что и поступательное движение буравчика, при вращении его рукоятки по направлению тока в контуре. N S n Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 12

  Графическое изображение полей

  B B B B B B B это линии, касательные к которым в любой точке направлены так же, как и вектор магнитной индукции B в этой точке. Линии замкнуты сами на себя (магнитное поле не имеет источников – магнитных зарядов; вихревое поле) Линии не пересекаются I B B I I + - N S Прямой проводник с током Виток с током Катушка с током ( электромагнит ) Поле внутри катушки однородное B Линии магнитной индукции – Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 13

  Линии магнитной индукции полей

  катушки с током постоянного магнита - + Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 14

  Действие магнитного поля на проводник с током

  Сила Ампера – сила действия магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера равна произведению вектора магнитной индукции на силу тока, длину участка проводника и на синус угла между магнитной индукцией и участком проводника N S + - N S + - N S + - F=B│I│∆l sin α F – Модуль силы B – Модуль вектора магнитной индукции │I│ - Сила тока ∆l – Длинна проводника с током α – уголмежду магнитной индукцией и участком проводника F B┴ BII α B I Правило левой руки – определение направления силы Ампера Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 15

  Модуль вектора магнитной индукции

  Модулем вектора магнитной индукции называется отношение максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на участка проводника с током, к произведению силы тока на длину это участка: За единицу магнитной индукции принимают магнитную индукцию однородного поля, в котором на участок проводника длиной 1м при силе тока в нем 1А действует со стороны поля максимальная сила 1Н Единица магнитной индукции называется тесла Если магнитное полеоднородное (во всех точках магнитного поля магнитная индукция одинакова) ∆L =1м I = 1A Fmax=1Н B= Fmax I ∆L B= 1H A•м =1Тл(тесла) Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 16

  Никола Тесла

  Талантливый инженер и изобретатель Никола Тесла, серб по национальности, родился в горной деревушке Смилян. В 1880 г. Тесла организует свою лабораторию и создает первые образцы генератора двухфазного переменного тока и высокочастотного трансформатора. Эти открытия легли в основу современной электротехники. В 1899 г. под его руководством в штате Колорадо была сооружена радиостанция на 200 кВт. В 1890г. Тесла сконструировал ряд радиоуправляемых самоходных механизмов, названных им телеавтоматами. За свою долгую жизнь Н. Тесла сделал около 1000 различных изобретений и открытий, получил почти 800 патентов. Сербы бережно хранят память о замечательном изобретателе. Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 17

  Закон Био-Савара-Лапласа

  Жан-Батист Био– французский физик (1774-1862) Савар Феликс – французский физик (1791-1841) Лаплас Пьер – французский астроном, математик, физик (1749-1827) Закон био-Савара-Лапласа (1820)устанавливает величину и направление вектора магнитной индукции в произвольной точке магнитного поля, создаваемого элементом проводника dL с током I: dB = µ○ I SinαdL 4 πr2 dB–вектор магнитной индукции µ○ – магнитная проницаемость среды I – сила тока в проводнике dL–элемент проводника α- угол, образованный касательной к элементу проводника и радиусом-вектором, проведенным от этого элемента в данную точку r– радиус-вектор Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 18

  Жан-Батист Био

  После блестящего окончания курса в коллегии Людовика Великого 19-летний Жан Батист поступил в военную службу и участвовал в действиях Северной армии. Био по возвращении из армии поступил в числе первых слушателей в политехническую школу. Ученики школы принимали участие 4 октября 1795 года в инсуррекции против правительства и были арестованы; в их числе находился и Батист. Ему угрожало по меньшей мере исключение, но заступничеством Монжа и эта опасность была устранена. Вскоре, после успешного окончания курса наук, Жан Батист был назначен профессором в Центральную школу в Бове, а в 1800 занял кафедру математической физики в Коллеж де Франс и выбран в члены-корреспонденты математического отделения Института, через три года после того он стал действительным членом этого учёного учреждения. Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 19
  

  В 1806 Био Жан поступил в число членов Бюро долгот. Био отправился в Испанию в сопровождении молодого учёного Араго для окончания геодезических измерений дуги меридиана, проходящего через Францию и Балеарские острова. Эта работа, закончившаяся измерением большого треугольника, соединяющего острова Ивицу и Форментеру с берегом Испании, сопровождалось большими практическими затруднениями. Большая доля трудностей выпала на долю Араго, который остался в Испании один во время военных затруднений, а Био вернулся в 1807 году во Францию. В 1808 и 1809 годах он определил длину секундного маятника в Бордо и Дюнкирхене. В 1809 г. Био был назначен профессором астрономии. В 1817 г. он совершил поездку в Шотландию и на Шетландские острова с геодезической целью, в следующем году для продолжения той же работы он опять ездил в Дюнкирхен, а в 1824 и 1825 гг. в Италию, Сицилию, Форментеру и Барселону. Важные заключения, к которым привело его изучение всех данных, полученных им во время его поездок, заключались в том, что действие земного притяжения не одинаково на одной и той же параллели и что оно изменяется неравномерно вдоль одного и того же меридиана. Эти результаты были изложены им в «Записке о фигуре Земли», представленной им Академии наук в 1827 г. Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 20

  Феликс Савар

  Феликс Савар был членом Парижской АН (1827). По образованию врач. Работал военным хирургом, затем (с 1816) практикующим врачом в Страсбурге. С 1820 года профессор физики частного учебного заведения в Париже, с 1827 года хранитель физического кабинета в Коллеж де Франс. Научные труды по акустике, электромагнетизму и оптике. В 1820 году совместно с Ж. Б. Био экспериментально установил закон, определяющий напряжённость магнитного поля, создаваемого током. Разрабатывал физические основы музыкальных инструментов, экспериментально изучал явление резонанса и волновые процессы в различных телах. Именем Савара в акустике названа единица частотного интервала (савар). Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 21

  Пьер-Симон Лаплас

  Родился в крестьянской семье в Бомоне, в департаменте Кальвадос. Уже в ранней юности Лаплас отличался замечательной памятью и способностями понимания, так что без труда получил место учителя в своем родном городке. Потом Лаплас был приглашен в Париж, где сперва сделался экзаменатором артиллерийского училища, а затем, в 1773 году, был избран членом академии наук. Вообще Лаплас посвятил себя тихой научной деятельности и только на короткое время удавалось навязывать ему почетные места, так в 1799 году Наполеон назначил его министром внутренних дел, затем он был канцлером охранительного сената и даже графом Империи. После реставрации империи Людовик XVIII сделал Лапласа маркизом и пэром Франции. Заслуги Лапласа в области чистой и прикладной математики и особенно в астрономии громадны: он усовершенствовал почти все отделы этих наук. Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 22
  

  Индукция магнитного поля прямолинейного тока I B r B = µ○ I 2 πr Индукция магнитного поля в центре кругового тока O r B = µ○ IN L Индукция магнитного поля внутри соленоида B = µ○ I 2r N – число ветков соленоида L – длинна соленоида I N L Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 23

  Сила Лоренца

  Сила Лоренца – сила, действующая на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля Fл=│q│UB sinα Fл – модуль силы Лоренца q – модуль заряда частиц U – модуль вектора скорости частицы B – модуль магнитной индукции α – угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции Z Y X Fл + B┴ B║ B V α Правило левой руки – определение направления силы Лоренца для движущейся положительно заряженной частицы Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 24

  ХендрикАнтон Лоренц

  ХендрикАнтон Лоренц(18 июля 1853 – 4 февраля 1928) — выдающийся нидерландский физик. Учился в университете Лейдена, в котором затем с 1878 г. был профессором математической физики. Он развил электромагнитную теорию света и электронную теорию материи, а также сформулировал самосогласованную теорию электричества, магнетизма и света. Развил теорию о преобразованиях состояния движущегося тела. Полученные в рамках этой теории преобразования Лоренца являются важнейшим вкладом в развитие теории относительности. За объяснение феномена, известного как эффект Зеемана, был удостоен в 1902 г. совместно с другим нидерландским физиком Питером Зееманом Нобелевской премии по физике. Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 25

  Движение частиц под действием силы Лоренца

  Движение электронов будет происходить по окружности радиусом + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + U ┴B e U r= mU Be m – масса электрона e – заряд электрона U – скорость электрона B – величина магнитной индукции α U U2 U1 B Движение частицы будет происходить по винтовой линии Если U составляет с B острый угол α r= mUSinα Be Движение электронов воднородном магнитном поле h=U cosα 2πm Be Шаг винта q U B Fл R При движении заряженной частицы в магнитном поле сила Лоренца работы не совершает. Поэтому модуль вектора скорости при движении частицы не изменяется. Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 26

  Применение. Циклотрон

  Циклотрон – циклический ускоритель нерелятивистских тяжёлых заряженных частиц (протонов, ионов), в котором частицы двигаются в постоянном и однородном магнитном поле, а для их ускорения используется высокочастотное электрическое поле неизменной частоты. Простейший циклотрон впервые был построен в 1931 году американскими физиками Э.Лоуренсом и М.Ливингстоном. Схема циклотрона: вид сверху и сбоку: источник тяжелых заряженных частиц (протонов, ионов) орбита ускоряемой частицы ускоряющие электроды (дуанты) генератор ускоряющего поля электромагнит. 1 ~ 2 3 3 2 1 5 5 Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 27

  Применение. Масс-спектрограф

  Масс-спектрограф – прибор для измерения атомных и молекулярных масс. Действие масс-спектрографа основано на разделении по значениям их масс предварительно ионизированных атомов и молекул в магнитном или электрическом полях. 1 3 4 2 Схема Масс-спектрографа: Батарея, создающая ускоряющие напряжение Источник частиц Фотопластинка Выход к насосу Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература

• 
  Слайд 28

  Литература

  1. Рымкевич П. А. Курс физики. - М.: "Высшая школа", 1985 2. Яворский Б. М., Пинский А. А. Основы физики. Том 2. - М.: "Наука", 1981 3. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б. Физика: Учебник для 11 класса. - М.: "Просвещение", 2004. 4. http://physics.ucoz.ru/ Опыт Эрстеда Взаимодействие токов Магнитное поле и его свойства Вектор магнитной индукции Закон Био-Савара-Лапласа Сила Лоренца Литература