Любые проводники с током, движущиеся заряженные частицы, магниты создают вокруг магнитное поле. Определив направление магнитных линий , можно выяснить, как оно будет воздействовать на находящиеся рядом заряженные предметы.
Вам понадобится
- - источник тока (проводник, соленоид);
- - правая рука;
- - магнитные стрелки.
Инструкция
Чтобы узнать направление магнитных линий для прямого проводника с током, расположите его так, чтобы электрический ток шел в направлении от вас (например, в лист бумаги). Попробуйте вспомнить, как двигается бур или закручиваемый отверткой винт: по часовой стрелке и вперед. Изобразите это движение рукой, чтобы понять направление линий . Таким образом, линии магнитного поля направлены по часовой стрелке. Отметьте их схематично на чертеже. Этот метод называется правилом буравчика.
Если проводник расположен не в том направлении, мысленно встаньте таким образом или поверните конструкцию так, чтобы ток от вас удалялся. Затем вспомните движение бура или винта и поставьте направление магнитных линий по часовой стрелке.
Если правило буравчика кажется вам сложным, попробуйте использовать правило правой руки. Чтобы с его помощью определить направление магнитных линий , расположите руку используйте правую руку с оттопыренным большим пальцем. Большой палец направьте по движению проводника, а 4 остальных пальца – в направлении индукционного тока. Теперь обратите внимание, силовые линии магнитного поля входят в вашу ладонь.
Для того, чтобы использовать правило правой руки для катушки с током, обхватите его мысленно ладонью правой руки так, чтобы пальцы были направлены вдоль тока в витках. Посмотрите, куда смотрит отставленный большой палец – это и есть направление магнитных линий внутри соленоида. Этот способ поможет определить ориентацию металлической болванки, если вам нужно зарядить магнит при помощи катушки с током.
Чтобы определить направление магнитных линий при помощи магнитной стрелки, расположите несколько таких стрелок вокруг провода или катушки. Вы увидите, что оси стрелок направлены по касательным к окружности. С помощью этого метода можно найти направление линий в каждой точке пространства и доказать их непрерывность.
Под линиями индукции понимают силовые линии магнитного поля. Для того чтобы получить информацию об этом виде материи, недостаточно знать абсолютную величину индукции, нужно знать и ее направление. Направление линий индукции можно найти при помощи специальных приборов или пользуясь правилами.
Вам понадобится
- - прямой и круговой проводник;
- - источник постоянного тока;
- - постоянный магнит.
Инструкция
Подключите к источнику постоянного тока прямой проводник. Если по нему течет ток, он окружен магнитным полем, силовые линии которого представляют собой концентрические окружности. Определите направление силовых линий, воспользовавшись правилом правого буравчика. Правым буравчиком называется винт, продвигающийся вперед при вращении в правую сторону (по часовой стрелке).
Определите направление тока в проводнике, учитывая, что он протекает от положительного полюса источника к отрицательному. Шток винта расположите параллельно проводнику. Начинайте вращать его так, чтобы шток начал двигаться в направлении тока. В этом случае направление вращения рукоятки покажет направление линий индукции магнитного поля.
Найдите направление силовых линий индукции витка с током. Для этого используйте то же правило правого буравчика. Буравчик расположите таким образом, чтобы рукоятка вращалась в направлении протекания тока. В этом случае движение штока буравчика покажет направление линий индукции. Например, если ток протекает в витке по часовой стрелке, то линии магнитной индукции будут перпендикулярны плоскости витка и будут уходить в его плоскость.
Если проводник двигается во внешнем однородном магнитном поле, определите его направление, пользуясь правилом левой руки. Для этого расположите левую руку так, чтобы четыре пальца показывали направление тока, а отставленный большой палец, направление движения проводника. Тогда линии индукции однородного магнитного поля будут входить в ладонь левой руки.
Найдите направление линий магнитной индукции постоянного магнита. Для этого определите, где расположены его северный и южный полюса. Линии магнитной индукции направлены от северного к южному полюсу вне магнита и от южного полюса к северному внутри постоянного магнита.
Фото из презентации к уроку физики на тему «Магнитное поле» Скачать презентацию
Направление линий магнитного поля
содержание презентации «Направление линий магнитного поля»| Сл | Текст | Эф | Сл | Текст | Эф |
| 1 | Магнитное поле. Выполнила: Кадичева Анна. | 3 | 10 | к ней, а четыре пальца были направлены по движению | 2 |
| 2 | Здравствуй любопытный ученик! С первых дней твоей | 3 | положительно зараженной частицы (или против движения | ||
| жизни ты хочешь исследовать и понять всё, что | отрицательно заряженной), то отставленный на 900 | ||||
| происходит вокруг тебя. Многие явления, которые на | большой палец покажет направление действующей на | ||||
| первый взгляд кажутся тебе необъяснимыми, может | частицу силы. | ||||
| растолковать физика. Например, почему притягивает | 11 | Индукция магнитного поля. Магнитное поле | 8 | ||
| магнит? Почему в проводниках течёт ток? Откуда в | характеризуется векторной физической величиной, которая | ||||
| телевизоре появляются изображения? И многое, многое | обозначается символом В и называется индукцией | ||||
| другое… Иди вперёд и сможешь найти ответы. | магнитного поля (или магнитной индукцией). Мы знаем, | ||||
| 3 | План. Магнитное поле и его графическое изображение | 12 | что магнитное поле может действовать с определенной | ||
| Неоднородное и однородное магнитное поле Правило | силой на помещенный в него проводник с током. Отношение | ||||
| буравчика Правило правой руки Действие магнитного поля | же модуля силы F к длине проводника l и силы тока I | ||||
| на электрический ток Правило левой руки Индукция | есть величина постоянная. Она не зависит ни от длины | ||||
| магнитного поля Магнитный поток Явление | проводника, ни от силы тока в нем, это отношение | ||||
| электромагнитной индукции Вопросы и задания Список | зависит только от поля и может служить его | ||||
| литературы. | количественной характеристикой. Эта величина и | ||||
| 4 | Магнитное поле и его графическое изображение. | 5 | применяется за модуль вектора магнитной индукции: В = | ||
| Поскольку электрический ток – это направленное движение | Таким образом, модуль вектора магнитной индукции В | ||||
| заряженных частиц, то можно сказать, что магнитное поле | равен отношению модуля силы F , с которой магнитное | ||||
| создается движущимися заряженными частицами, как | поле действует на расположенный перпендикулярно | ||||
| положительными, так и отрицательными. Для наглядного | магнитным линиям проводник с током, к силе тока I в | ||||
| представления магнитного поля мы пользовались | проводнике и его длине l . В СИ единица магнитной | ||||
| магнитными линиями. Магнитные линии – это воображаемые | индукции называется тесла (Тл) в честь югославского | ||||
| линии, вдоль которых расположились бы маленькие | электроника Николы Тесла. Линиями магнитной индукции | ||||
| магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле. На | называется линии, касательные к которым в каждой точке | ||||
| рисунке показано магнитная линия (как прямолинейная, | поля совпадают с направлением вектора магнитной | ||||
| так и криволинейная). По картине магнитных линий можно | индукции. | ||||
| судить не только о направлении, но и о величине | 12 | Магнитный поток. На рисунке изображен проволочный | 3 | ||
| магнитного поля. | контур, помещенный в однородное магнитное поле. Принято | ||||
| 5 | Неоднородное и однородное магнитное поле. Сила, с | 6 | говорить, что контур в магнитном поле пронизывается | ||
| которой поле полосового магнита действует на помещенную | определенными магнитным потоком Ф, или потоком вектора | ||||
| в это поле магнитную стрелку, в разных точках поля | магнитной индукции. Поскольку поток пропорционален | ||||
| может быть различной как по модулю, так и по | индукции, то при ее увеличении в п раз во столько же | ||||
| направлению. Такое поле называют неоднородным. Линии | раз возрастает и магнитный поток, пронизывающий площадь | ||||
| неоднородного магнитного поля искривлены, их густота | S данного контура. Если плоскость контура | ||||
| меняется от точки к точке. В некоторой ограниченной | перпендикулярна к линиям магнитной индукции, то при | ||||
| области пространства можно создать однородное магнитное | данной индукции В1 поток Ф, пронизывающий ограниченную | ||||
| поле, т.е. поле, в любой точке которого сила действия | этим контуром площадь S, максимален. При вращении | ||||
| на магнитную стрелку одинакова по модулю и направлению. | контура вокруг оси проходящий сквозь него поток | ||||
| Для изображения магнитного поля пользуются следующим | уменьшается и становиться равным нулю, когда плоскость | ||||
| приемом. Если линии однородного магнитного поля | контура располагается параллельно линиям магнитной | ||||
| расположены перпендикулярно к плоскости чертежа и | индукции.Таким образом, магнитный проток, пронизывающий | ||||
| наплавлены от нас за чертеж, то их изображают | площадь контура, меняется при изменении модуля вектора | ||||
| крестиками, а если из-за чертежа к нам – то точками. | магнитной индукции В (б), площадь контура S(в), и при | ||||
| 6 | Правило буравчика. Известно, что направление линий | 5 | вращении контура (г), т.е. При изменении его ориентации | ||
| магнитного поля тока связано с направлением тока в | по отношению к линиям индукции магнитного поля. | ||||
| проводнике. Эта связь может быть выражена простым | 13 | Явление электромагнитной индукции. Известно, что | 7 | ||
| правилом, которое называется правилом буравчика. | вокруг электрического тока всегда существует магнитное | ||||
| Правило буравчика заключается в следующем: если | поле. Электрический ток и магнитное поле неотделимы | ||||
| направление поступательного движения буравчика | друг от друга. Индукционный ток в проводнике | ||||
| совпадает с направлением тока в проводнике, то | представляет собой такое же упорядоченное движение | ||||
| направление вращения ручки буравчика совпадает с | электронов, как и ток, полученный от гальванического | ||||
| направлением линий магнитного поля тока. С помощью | элемента или аккумулятора. При всяком изменении | ||||
| правила буравчика по направлению тока можно определить | магнитного потока, пронизывающего контур замкнутого | ||||
| направлений линий магнитного поля, создаваемого этим | проводника, в этом проводнике возникает электрический | ||||
| током, а по направлению линий магнитного поля – | ток, существующий в течение всего процесса изменения | ||||
| направление тока, создающего это поле. | магнитного потока. Майкл Фарадей (1791-1867). | ||||
| 7 | Правило правой руки. Для определения направления | 7 | 14 | Вопросы и задания. Чем порождается магнитное поле? | 14 |
| линий магнитного поля соленоида удобнее пользоваться | Что такое магнитные линии? Что можно сказать о модуле и | ||||
| другим правилом, которое иногда называют правилом | направлении силы, действующей на магнитную стрелку в | ||||
| правой руки. Это правило читается так: если обхватить | разных точках неоднородного магнитного поля? | ||||
| соленоид ладонью правой руки, направив четыре пальца по | однородного магнитного поля? Сформулируйте правило | ||||
| направлению тока в витках, то отставленный большой | буравчика. Что можно определить,используя правило | ||||
| палец покажет направление линий магнитного поля внутри | буравчика? Сформулируйте правило правой руки для | ||||
| соленоида. Соленоид, как и магнит, имеет полосы: тот | соленоида. На рисунке 1 показаны линии магнитного поля | ||||
| конец соленоида, из которого магнитные линии выходят, | вокруг проводников с током.Проводники изображены | ||||
| называется северным полюсом, а тот, в который входят, - | кругами.Условными знаками обозначьте направление токов | ||||
| южным. Зная направления тока в соленоиде, по правилу | в проводниках, используя правило буравчика. Направление | ||||
| правой руки можно определить направление магнитных | тока в витках обмотки подковообразного магнита показано | ||||
| линий внутри него, а значит, и его магнитные полюсы и | стрелками. Определите полюса магнита (рис. 2). Что | ||||
| наоборот. Правило правой руки можно применять и для | можно определить,пользуясь правилом левой руки. Что | ||||
| определения направления линий магнитного поля в центре | называется линиями магнитной индукции? В однородном | ||||
| одиночного витка с током. | магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной | ||||
| 8 | Действие магнитного поля на электрический ток. На | 3 | индукции поместили прямолинейный проводник,по которому | ||
| всякий проводник с током. Помещенный в магнитное поле и | протекает ток с силой 4А.Определите индукцию этого поля | ||||
| не совпадающий с его магнитными линиями, это поле | ,если оно действует с силой 0,2 Н на каждый 10 см длины | ||||
| действует с некоторой силой. Действие магнитного поля | проводника. От чего зависит магнитный поток, | ||||
| на проводник с током может быть использовано для | пронизывающий площадь плоского контура, помещенного в | ||||
| обнаружения магнитного поля в данной области | однородное магнитное поле. | ||||
| пространства. Магнитное поле создается электрическим | 15 | Список литературы. Учебник для общеобразовательных | 14 | ||
| током и обнаруживается по его действию на электрический | учебных заведений – Физика 9 класс, Перышкин А.В. и | ||||
| ток. Направление тока в проводнике, направление линий | Гутник Е.М. А если тебе показалось этого мало, можешь | ||||
| магнитного поля и направление силы, действующей на | порешать ещё: «Сборник задач по физике» (В.И. Лукашик, | ||||
| проводник, связаны между собой. | Е.В. Иванова) «Физика. Задачник.»(Н.И. Гольдфарб) | ||||
| 9 | Правило левой руки. Направление силы, действующей | 4 | «Физика. Задачник.» (О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов, А.Р. | ||
| на проводник с током в магнитном поле, можно | Зильберман) …или побольше узнать: «Физика». Краткий | ||||
| определить, пользуясь правилом левой руки. Если левую | справочник школьнника. «Физика». Большой справочник для | ||||
| руку расположить так. Чтобы линии магнитного поля | школьников и поступающих в вузы. «Физика». Словарь | ||||
| входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца | школьника. «Физика. Справочник школьника и студента.» | ||||
| были направлены по току. То отставленный на 900 большой | (под редакцией проф. Рудольфа Гёбеля) «Физика». | ||||
| палец покажет направление действующей на проводник | Школьная энциклопедия. «Большой справочник школьника». | ||||
| силы. | «Учебный справочник школьника». | ||||
| 10 | Правило:если левую руку расположить так, чтобы | 2 | 16 | 1 | |
| линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно | |||||
| 16 | «Направление линий магнитного поля» | Направление линий магнитного поля | 97 | |||
Http://сайт/fotografii/fizika/Napravlenie-linij-magnitnogo-polja/Napravlenie-linij-magnitnogo-polja.html
Cсылка на страницу
Проводник с током в магнитном поле. Магнитная индукция.
Если проводник, по которому проходит электрический ток, внести в магнитное поле , то в результате взаимодействия магнитного поля и проводника с током проводник будет перемещаться в ту или иную сторону.
Направление перемещения проводника зависит от направления тока в нем и от направления магнитных линий поля.
Допустим, что в магнитном поле магнита N S находится проводник, расположенный перпендикулярно плоскости рисунка; по проводнику протекает ток в направлении от нас за плоскость рисунка.
Ток, идущий от плоскости рисунка к наблюдателю, обозначается условно точкой, а ток, направляющийся за плоскость рисунка от наблюдателя,- крестом.
Движение проводника с током в магнитном поле
1
- магнитное поле полюсов и тока проводника,
2
- результирующее магнитное поле.
Всегда всё уходящее на изображениях обозначается крестом,
а направленное на смотрящего - точкой.
Под действием тока вокруг проводника образуется свое магнитное поле рис.1
.
Применяя правило буравчика , легко убедиться, что в рассматриваемом нами случае направление магнитных линий этого поля совпадает с направлением движения часовой стрелки.
При взаимодействии магнитного поля магнита и поля, созданного током, образуется результирующее магнитное поле, изображенное на рис.2
.
Густота магнитных линий результирующего поля с обеих сторон проводника различна. Справа от проводника магнитные поля, имея одинаковое направление, складываются, а слева, будучи направленными встречно, частично взаимно уничтожаются.
Следовательно, на проводник будет действовать сила, большая справа и меньшая слева. Под действием большей силы проводник будет перемещаться по направлению силы F.
Перемена направления тока в проводнике изменит направление магнитных линий вокруг него, вследствие чего изменится и направление перемещения проводника.
Для определения направления движения проводника в магнитном поле можно пользоваться правилом левой руки, которое формулируется следующим образом:
Если расположить левую руку так, чтобы магнитные линии пронизывали ладонь, а вытянутые четыре пальца указывали направление тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направление движения проводника.
Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, зависит как от тока в проводнике, так и от интенсивности магнитного поля.
Основной величиной, характеризующей интенсивность магнитного поля, является магнитная индукция В . Единицей измерения магнитной индукции является тесла (Тл=Вс/м2 ).
О магнитной индукции можно судить по силе действия магнитного поля на проводник с током, помещенный в это поле. Если на проводник длиной 1 м и с током 1 А , расположенный перпендикулярно магнитным линиям в равномерном магнитном поле, действует сила в 1 Н (ньютон), то магнитная индукция такого поля равна 1 Тл (тесла).
Магнитная индукция является векторной величиной, ее направление совпадает с направлением магнитных линий, причем в каждой точке поля вектор магнитной индукции направлен по касательной к магнитной линии.
Сила F
, действующая на проводник с током в магнитном поле, пропорциональна магнитной индукции В
, току в проводнике I
и длине проводника l
, т. е.
F=BIl
.
Эта формула верна лишь в том случае, когда проводник с током расположен перпендикулярно магнитным линиям равномерного магнитного поля.
Если проводник с током находится в магнитном поле под каким-либо углом а
по отношению к магнитным линиям, то сила равна:
F=BIl sin a
.
Если проводник расположить вдоль магнитных линий, то сила F
станет равной нулю, так как а=0
.
(Подробно и доходчиво в видеокурсе "В мир электричества - как в первый раз!")
