Конспект по физике для 8 класса «Применение магнитных полей в технике»: Что такое телеграфная связь. Кто изобрел телеграф. Как работают электроизмерительные приборы. Что такое магнитная запись информации.
Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике
Применение магнитных полей в технике
В 1820 г. X. К. Эрстед наблюдал отклонение магнитной стрелки вблизи проводника с током и тем самым обнаружил связь между магнитными и электрическими явлениями. Это открытие послужило толчком для изобретения различных электромагнитных устройств.
ТЕЛЕГРАФ.
Телеграфная связь — это передача буквенно-цифровых сообщений (телеграмм). В 1832 году русский учёный Павел Львович Шиллинг создал первый электромагнитный телеграф. Его аппарат состоял из передатчика с клавишами и приёмника с магнитными стрелками, соединённых проводами. Нажатие клавиш вызывало ток, поворачивающий стрелки с чёрно-белыми кружками. Комбинации кружков кодировали буквы и цифры. Шиллинг разработал первый двоичный код, заложив основы современного кодирования информации. Его телеграф передавал до 10 знаков в минуту.
ТЕЛЕГРАФ МОРЗЕ.
Через 5 лет американец Сэмюэл Морзе создал телеграф, ставший популярным. Как и телеграф Шиллинга, он состоял из передатчика и приёмника, соединённых проводом. Передатчик включал батарею и ключ, замыкающий цепь, а приёмник — электромагнит, пишущее колёсико и ленту. Морзе разработал код (азбуку Морзе), где буквы и цифры кодировались точками и тире. Нажатие ключа отправляло сигналы, активируя электромагнит, который притягивал якорь с колёсиком. Оно оставляло на ленте следы в виде точек и тире.
Телеграф революционизировал связь, но имел недостатки: необходимость знания кода, низкая скорость передачи и ограниченность телеграфными станциями. С развитием технологий (телефон, интернет) телеграф устарел и был вытеснен.
ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ.
Широкое применение магнитов и электромагнитов нашло в таких технических устройствах, как электроизмерительные приборы (например, амперметры и вольтметры). В электроизмерительных приборах магнитоэлектрической системы используется действие магнитного поля на проводник с током. При этом измеряемый ток протекает по виткам рамки, помещённой в магнитное поле постоянного магнита. Сама рамка укреплена на оси, к которой прикреплена стрелка прибора. Ток к виткам рамки подводится через специальные спиральные пружины, момент сил упругости которых уравновешивает момент сил Ампера, действующих со стороны магнитного поля на рамку с током. Увеличение силы тока в цепи приводит к увеличению момента силы Ампера и, соответственно, к увеличению угла поворота рамки и стрелки прибора.
При уменьшении силы тока или его выключении момент упругих сил со стороны пружинок возвращает рамку в исходное положение. Шкала приборов магнитоэлектрической системы равномерная.
Существуют также и другие разновидности электроизмерительных приборов. Например, в приборах электромагнитной системы измеряемый ток пропускается по виткам неподвижной катушки. Катушка при этом становится электромагнитом и воздействует на подвижную часть прибора посредством втягивания стального стержня, что и вызывает поворот стрелки.
МАГНИТНАЯ ЗАПИСЬ И ХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ.
Магнитная запись сохраняет звук и изображение, используя ферромагнетики, которые долго удерживают намагниченность. В XX веке технология стала ключевой для ЭВМ, кодируя данные в двоичном виде (0 — ненамагничено, 1 — намагничено). Ранние ПК использовали магнитные диски. Однако плотность записи на лентах и дисках была низкой. Прорыв произошёл в XXI веке с жёсткими дисками, где многослойные «сэндвичи» из ферромагнетиков и нанометровых прослоек увеличили плотность хранения.
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСТАНОВОК.
Огромные электромагниты применяют в установках, таких как БАК (ЦЕРН), NICA (ОИЯИ) и токамаки. Их магнитные поля, создаваемые катушками размером с дом, управляют движением заряженных частиц. Сильные поля также удерживают плазму в магнитных ловушках, не позволяя ей контактировать с материалом. В токамаках (тороидальных камерах с магнитными катушками) плазма нагревается до миллионов градусов, и только магнитное поле изолирует её, так как никакой материал не выдержит таких температур. Это ключевая технология для изучения термоядерных реакций.
ВЫВОД
✅ Действие электрического тока на магнитную стрелку послужило толчком для изобретения различных электромагнитных устройств.
Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Применение магнитных полей в технике».
Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).