Магнитное поле токов Урок 1.

Электрические и магнитные поля. Неподвижные электрические заряды создают вокруг себя электрическое поле. Неподвижные электрические заряды создают вокруг себя электрическое поле. Движущиеся заряды создают, кроме того, магнитное поле. Движущиеся заряды создают, кроме того, магнитное поле.

Магнитное поле токов Природа магнетизма была выяснена после того, как научились получать электрический ток. Природа магнетизма была выяснена после того, как научились получать электрический ток.

Открытие Эрстеда Самое важное открытие было сделано датским физиком Х. Эрстедом ( ) в 1820 г. Самое важное открытие было сделано датским физиком Х. Эрстедом ( ) в 1820 г. Ханс Кристиан Эрстед.

Опыт Эрстеда 1820 г.

Открытие Эрстеда 15 февраля 1820 года. 15 февраля 1820 года. В Университете Копенгагена на лекции, посвященной электричеству, профессор физики Х.К. Эрстед обнаружил его магнитное действие, совершив тем самым великое открытие, положившее начало науке об электромагнетизме. В Университете Копенгагена на лекции, посвященной электричеству, профессор физики Х.К. Эрстед обнаружил его магнитное действие, совершив тем самым великое открытие, положившее начало науке об электромагнетизме. В ходе демонстрационных опытов было замечено, что при включении электрического тока через проволоку находящаяся под ней магнитная стрелка компаса вздрагивает и отклоняется от своего обычного «географического» положения. В ходе демонстрационных опытов было замечено, что при включении электрического тока через проволоку находящаяся под ней магнитная стрелка компаса вздрагивает и отклоняется от своего обычного «географического» положения. По одной из версий, этот показавшийся тогда поразительным эффект первым заметил не сам профессор, а какой-то студент, имя которого осталось неизвестным. По одной из версий, этот показавшийся тогда поразительным эффект первым заметил не сам профессор, а какой-то студент, имя которого осталось неизвестным.

Загадка магнетизма Ампер Андре Мари ( ) Ампер Андре Мари ( ) Великий французский физик и математик. Великий французский физик и математик. Сумел мысленным взором увидеть внутри намагниченного железного стержня электрические токи. Сумел мысленным взором увидеть внутри намагниченного железного стержня электрические токи.

Постоянные магниты

Гипотеза Ампера Магнитные свойства любого тела определяются замкнутыми электрическими токами внутри него. Магнитные свойства любого тела определяются замкнутыми электрическими токами внутри него.

Постоянные магниты

Магнитное поле. Магнитное поле представляет собой особую форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами. Магнитное поле представляет собой особую форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами.

Что же такое магнитное поле? Во-первых, поле материально: оно существует независимо от нас, от наших знаний о нём; Во-первых, поле материально: оно существует независимо от нас, от наших знаний о нём; Во-вторых, оно обладает определёнными свойствами, которые могут быть найдены экспериментально. Во-вторых, оно обладает определёнными свойствами, которые могут быть найдены экспериментально.

Свойства магнитного поля: порождается движущимися зарядами (электрическим током) или переменным электрическим полем; порождается движущимися зарядами (электрическим током) или переменным электрическим полем; обнаруживается по действию на электрический ток или магнитную стрелку. обнаруживается по действию на электрический ток или магнитную стрелку.

Для того чтобы описать магнитные взаимодействия токов количественно, нужно решить три задачи: 1. Ввести величину, количественно характеризующую магнитное поле. 1. Ввести величину, количественно характеризующую магнитное поле. 2. Установить закон, определяющий распределение магнитного поля в пространстве в зависимости от тока. 2. Установить закон, определяющий распределение магнитного поля в пространстве в зависимости от тока. 3. Найти выражение для силы, действующей на ток со стороны магнитного поля. 3. Найти выражение для силы, действующей на ток со стороны магнитного поля.

Вектор магнитной индукции Силовая характеристика поля. Силовая характеристика поля. Векторная величина, характеризующая магнитное поле Векторная величина, характеризующая магнитное поле

Направление вектора магнитной индукции За направление в том месте, где расположена рамка с током, принимают направление положительной нормали n (перпендикуляра) к рамке. За направление в том месте, где расположена рамка с током, принимают направление положительной нормали n (перпендикуляра) к рамке. Направление от Южного полюса к Северному. Направление от Южного полюса к Северному.

Направление вектора магнитной индукции Направление от Южного полюса к Северному. Направление от Южного полюса к Северному. В магнитном поле прямого проводника с током магнитная стрелка устанавливается по касательной к окружности. Правило буравчика. В магнитном поле прямого проводника с током магнитная стрелка устанавливается по касательной к окружности. Правило буравчика.

Линии магнитной индукции

Для графического изображения магнитных полей используются линии магнитной индукции (силовые линии магнитного поля). Для графического изображения магнитных полей используются линии магнитной индукции (силовые линии магнитного поля). - это линии, касательные к которым направлены так же, как и вектор В в данной точке пространства. - это линии, касательные к которым направлены так же, как и вектор В в данной точке пространства.

Линии магнитной индукции Направление вектора магнитной индукции связано с направлением тока в контуре правилом правого винта Направление вектора магнитной индукции связано с направлением тока в контуре правилом правого винта

Линии магнитной индукции Внутри длинного соленоида с током магнитное поле является однородным и линии магнитной индукции параллельны между собой. Направление В и направление тока в витках соленоида связаны правилом правого винта Внутри длинного соленоида с током магнитное поле является однородным и линии магнитной индукции параллельны между собой. Направление В и направление тока в витках соленоида связаны правилом правого винта

Линии магнитной индукции Линии магнитной индукции не имеют ни начала, ни конца. Линии магнитной индукции не имеют ни начала, ни конца. Они всегда замкнуты. Они всегда замкнуты. Поля с замкнутыми силовыми линиями называю вихревыми. Поля с замкнутыми силовыми линиями называю вихревыми. Магнитное поле – вихревое поле. Магнитное поле – вихревое поле.

Модуль вектора магнитной индукции

Магнитный поток

Принцип суперпозиции полей. Если в какой-либо области пространства происходит наложение нескольких магнитных полей, то вектор магнитной индукции результирующего поля, равен векторной сумме индукций отдельных полей: Если в какой-либо области пространства происходит наложение нескольких магнитных полей, то вектор магнитной индукции результирующего поля, равен векторной сумме индукций отдельных полей: B = ΣB i B = ΣB i

Применение

Применение

Использование электромагнитов

Использование электромагнитов Принцип действия электрического звонка Принцип действия электрического звонка

Использование электромагнитов

Запись и считывание информации на магнитной ленте Запись и считывание информации на магнитной ленте