Магнитное поле прямолинейного тока

Конспект по физике для 8 класса «Магнитное поле прямолинейного тока». Что является источником магнитного поля. Как графически изображается магнитное поле. Правило буравчика.

Конспекты по физике    Учебник физики    Тесты по физике


Магнитное поле прямолинейного тока

Магнитные явления известны людям с глубокой древности. Ещё древние греки знали, что существует особый минерал, способный притягивать железные предметы. Это был один из минералов железной руды, который сейчас известен как магнетит. Его залежи находились около города Магнесии на севере Турции. Слово «магнит» в переводе с греческого означает «камень из Магнесии». Впервые свойства магнитных материалов использовали в Китае — именно там был сконструирован первый компас.

МАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Свойства магнитов тщательно изучил и систематизировал английский врач Уильям Гильберт. В своей книге «О магните…», опубликованной в 1600 г., он впервые описал и проанализировал магнитные явления. При этом он опирался на наблюдения, эксперимент и математический расчёт.

  Мне остаётся сказать, по какому закону природы
Может железо к себе притягивать камень, который
Греки магнитом зовут по названию месторожденья,
Ибо находится он в пределах отчизны магнетов.
Этому камню народ удивляется, ибо нередко
Цепью звено к звену, от него исходя, повисает.
Можно ведь видеть порой, что, качаясь от лёгкого ветра,
Пять или больше таких свободно спускается звеньев.
Все они вместе висят и, одно к одному прилепляясь,
Камня силу и связь друг от друга тогда испытуют:
Так его сила всегда беспрерывным вливается током…
Тит Лукреций Кар. «О природе вещей»
 

В начале XIX в. учёные начали уделять большое внимание поиску взаимосвязей между явлениями электричества и магнетизма, которые до этого времени казались не связанными друг с другом. В 1820 г. датский физик Ханс Кристиан Эрстед установил, что провод, по которому течёт электрический ток, отклоняет магнитную стрелку компаса.

Соберём электрическую цепь, состоящую из источника тока, лампы и ключа. Около одного из проводов поместим стрелку компаса. При отсутствии тока в цепи (ключ разомкнут) магнитная стрелка направлена строго на север. Провод расположим так, чтобы направление стрелки было параллельно проводу. Замкнём цепь. Лампа загорится, а магнитная стрелка отклонится от своего первоначального положения.

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Опыт Эрстеда демонстрирует появление вокруг проводников с током новых сил, действующих на магнитную стрелку компаса. Под их действием стрелка приходит в движение и меняет своё направление. Эти силы называются магнитными, они порождаются магнитным полем.

МАГНИТНЫЕ ЛИНИИ

Для того чтобы обнаружить магнитное поле вокруг проводника с током, можно использовать мелкие железные опилки. В магнитном поле опилки намагничиваются и ведут себя подобно маленьким магнитным стрелкам.

Проведём прямой проводник сквозь лист картона. На картон насыпем тонкий слой железных опилок и включим ток. При этом возникает магнитное поле, действие которого на опилки видно невооружённым глазом. Опилки, раннее хаотически разбросанные вокруг проводника, теперь располагаются упорядоченно, в виде концентрических окружностей.

Линии, вдоль которых в магнитном поле располагаются оси маленьких магнитных стрелок, называют силовыми линиями магнитного поля.

Продолжим опыт. На листе картона закрепим несколько магнитных стрелок. При пропускании тока по проводнику они расположатся вдоль силовых линий магнитного поля. Если изменить направление тока в проводнике на противоположное, то все стрелки повернутся на угол 180°.

Это означает, что магнитные линии магнитного поля тока имеют определённое направление, которое связано с направлением тока в проводнике.

Направление линий магнитного поля совпадает с направлением, которое указывает северный полюс магнитной стрелки в каждой точке поля.

Магнитные линии используются для графического представления магнитного поля. В отличие от силовых линий электрического поля линии магнитного поля замкнуты, они не имеют ни начала, ни конца.

Для определения направления линий магнитного поля, созданного проводником с током, используют правило буравчика: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля тока.

Магнитное поле существует вокруг любого проводника с током. Вокруг неподвижных электрических зарядов существует электрическое поле. Вокруг движущихся электрических зарядов, т. е. электрического тока, существует и электрическое, и магнитное поле.

Графически направление тока в проводнике принято обозначать крестиком (если ток направлен от нас) или точкой (если ток направлен к нам).

Мысленно это можно представить следующим образом. Если вы смотрите на стрелку спереди, то видите её наконечник — точку. Если смотреть на стрелку сзади, то будет видно её оперение — крестик.


Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Магнитное поле прямолинейного тока».

Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).

Магнитное поле прямолинейного тока
5 (100%) 1 vote[s]

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *