Магнитное поле. Сила Ампера. Занятие №25

1.

Магнитное поле.
Сила Ампера
Занятие №25

2.

Магнитные силы
Взаимодействия между проводниками с током, то есть
между движущимися электрическими зарядами, называют
магнитными взаимодействиями.
• Силы, с которыми проводники с током действуют друг
на друга, называют магнитными силами.

3.

Магнитное поле
• Поле возникающее в пространстве,
окружающем проводники с током называется
магнитным полем.
• Магнитное поле представляет собой особую
форму материи, посредством которой
осуществляется взаимодействие между
движущимися заряженными частицами.

4.

Свойства магнитного поля
1. Магнитное поле порождается
электрическим током (движущимися
зарядами).
2. Магнитное поле обнаруживается по
действию на электрический ток
(движущиеся заряды).
3. Магнитное поле существует реально
независимо от нас, от наших знаний о
нем.

5.

Вектор магнитной индукции
• Силовую характеристику магнитного поля
называют вектором магнитной индукции В.

6.

Направление вектора
магнитной индукции
За направление В принимается:
• направление, которое показывает северный
полюс N магнитной стрелки, свободно
устанавливающейся в магнитном поле

7.

Правило буравчика
Если направление
поступательного движения
буравчика совпадает с
направлением тока в
проводнике, то
направление вращения
ручки буравчика указывает
направление вектора
магнитной индукции.

8.

Линии магнитной индукции
• Линиями магнитной индукции называют
линии, касательные к которым в любой их
точке совпадают с вектором В в данной точке
поля.

9.

Картины линий магнитной
индукции

10.

Магнитное поле
однородное
неоднородное
2
1
1
B1=B2
B1>B2
2
Линии магнитной индукции однородного поля
параллельны и находятся на равных
расстояниях друг от друга

11.

Вихревое магнитное поле
• Линии магнитного поля замкнуты.
• Поля с замкнутыми силовыми линиями
называют вихревыми.
• Магнитное поле - вихревое поле.
Фундаментальное свойство магнитного поля:
магнитное поле не имеет источников, т.е.
магнитных зарядов, подобных
электрическим, в природе нет.

12.

Модуль вектора магнитной индукции
Модуль вектора магнитной индукции равен
отношению максимальной силы, действующей
со стороны магнитного поля на отрезок
проводника с током, к произведению силы тока
на длину этого отрезка:
F
В=
I l
max
• Единица измерения магнитной
индукции – Тесла (Тл)

13.

Сила Ампера
• Магнитное поле обнаруживается по действию на
проводник с током, действуя на все участки проводника,
с силой, которая получила название силы Ампера.
• Сила Ампера – это сила, с которой
магнитное поле действует на проводник
с током.

14.

Закон Ампера
Сила Ампера равна произведению
модуля вектора магнитной индукции,
силы тока, длины отрезка проводника и
синуса угла между направлениями
векторов магнитной индукцией и тока.
F A = B I l sin

15.

Направление силы Ампера
Правило левой руки:
Если левую руку расположить так, чтобы
перпендикулярная составляющая вектора магнитной
индукции входила в ладонь, 4 сомкнутых вытянутых
пальца были направлены по току в проводнике, то
отогнутый на 90º большой палец укажет направление
силы Ампера.

16.

Картины линий магнитной
индукции

17.

Электроизмерительные приборы
1 - цилиндр из железа,
2 – алюминиевая рамка с катушкой,
3 – спиральные пружин,
4 – стрелка,
ОО`- две полуоси
М - постоянный магнит с наконечниками,
шкала
Прибор градуируют, устанавливая
соответствия между углам поворота
и известными значениями силы тока.
При прохождении тока через катушку
она поворачивается до тех пор, пока
силы упругости не уравновесят
магнитные силы,

18.

Устройство громкоговорителя
ЗК –звуковая катушка
Д –диафрагма
М -магнит

19.

Принцип действия громкоговорителя
1)По катушке проходит переменный электрический
ток с частотой, равной звуковой частоте сигнала с
микрофона.
2)Под действием силы Ампера катушка колеблется
вдоль оси громкоговорителя в такт с колебаниями
токa.
3)Эти колебания передаются диафрагме, и поверхность
диафрагмы излучает звуковые волны.
Обычно применяют системы из нескольких
громкоговорителей, каждый из которых воспроизводит
звук в определенном небольшом интервале частот.
Недостатком всех громкоговорителей является их малый
КПД ( 1 - 3%).

20.

Какова индукция магнитного поля, в которой на проводник с длиной активной
части 5см действует сила 50 мН? Сила тока в проводнике 25 А. проводник
расположен перпендикулярно индукции магнитного поля.
Дано:
L = 5 см = 0,05 м,
I = 25 А,
F = 50 мН = 0,05 Н,
В перпендикулярно I
B=?
Решение:
F = B * I * L* sin a
B = F / I * L * sin a
B = 0,05 Н / 25 А * 0,05 м = 0,04 Тл
Ответ: 0,04 Тл
С какой силой действует магнитное поле с индукцией 10 мТл на проводник, в
котором сила тока 50 А, если длина активной части проводника 0,1м? Линии
индукции поля и ток взаимно перпендикулярны.