Андре-Мари Ампер Презентация ученика 11 «А» класса Сахибова Альсате Александра. - презентация

1 Андре-Мари Ампер Презентация ученика 11 «А» класса Сахибова Альсате Александра.

2

3 Учёный высказал гениальную идею: единственной причиной действия проводника с током на магнитную стрелку является движущееся электричество; магнетизмлишь одно из его многочисленных проявлений. Не проводник, по которому течет ток, становится магнитом, а наоборот, магнит представляет собой совокупность токов. В магните есть множество элементарных круговых токов, текущих в плоскостях, перпендикулярных к его оси. Андре-Мари Ампер высказал гениальную идею: единственной причиной действия проводника с током на магнитную стрелку является движущееся электричество; магнетизмлишь одно из его многочисленных проявлений. Не проводник, по которому течет ток, становится магнитом, а наоборот, магнит представляет собой совокупность токов. В магните есть множество элементарных круговых токов, текущих в плоскостях, перпендикулярных к его оси. АВ неподвижный проводник, ECDF подвижный проводник, укрепленный на стеклянной оси EF. Для зашиты от воздушных колебаний прибор накрыт стеклянным колпаком. (Рисунок Ампера).

4 Андре Ампер установил, что два проводника, расположенные параллельно друг другу, испытывают взаимное притяжение при пропускании через них электрического тока в одном направлении и отталкиваются, если токи имеют противоположные направления

5 Явление взаимодействия электрических токов Ампер назвал электродинамическим взаимодействием. На основании своих опытов Ампер пришел к выводу, что взаимодействие тока с магнитом и магнитов между собой можно объяснить, если предположить, что внутри магнита существуют незатухающие молекулярные круговые токи Тогда все магнитные явления объясняются взаимодействием движущихся электрических зарядов, никаких особых магнитных зарядов в природе нет.

6 Зако́н Ампе́ра закон взаимодействия постоянных токов. Установлен Андре Мари Ампером в Из закона Ампера следует, что параллельные проводники с постоянными токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а в противоположных отталкиваются. Законом Ампера называется также закон, определяющий силу, с которой магнитное поле действует на малый отрезок проводника с током. Сила, с которой магнитное поле действует на элемент объёма dV проводника с током плотности, находящегося в магнитном поле с индукцией :токовАндре Мари Ампером1820проводникимагнитное поле. Если ток течёт по тонкому проводнику, то, где «элемент длины» проводника вектор, по модулю равный dl и совпадающий по направлению с током. Тогда предыдущее равенство можно переписать следующим образом: Сила, с которой магнитное поле действует на элемент проводника с током, находящегося в магнитном поле, прямо пропорциональна силе тока I в проводнике и векторному произведению элемента длины проводника на магнитную индукцию :векторному произведению.

7 Направление силы определяется по правилу вычисления векторного произведения, которое удобно запомнить при помощи правила левой руки.векторного произведенияправила левой руки Модуль силы Ампера можно найти по формуле:, где α угол между векторами магнитной индукции и тока. Сила dF максимальна когда элемент проводника с током расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции.

8 Два бесконечных параллельных проводника в вакууме Наиболее известным примером, иллюстрирующим силу Ампера, является следующая задача. В вакууме на расстоянии r друг от друга расположены два бесконечных параллельных проводника, в которых в одном направлении текут токи I 1 и I 2. Требуется найти силу, действующую на единицу длины проводника. Бесконечный проводник с током I 1 в точке на расстоянии r создаёт магнитное поле с индукцией: (по закону Био Савара Лапласа).закону Био Савара Лапласа Теперь по закону Ампера найдём силу, с которой первый проводник действует на второй: По правилу буравчика, направлена в сторону первого проводника (аналогично и для, а значит, проводники притягиваются). Модуль данной силы (r расстояние между проводниками): Интегрируем, учитывая только проводник единичной длины (пределы l от 0 до 1): Два параллельных проводника

9 В математической формулировке для магнитостатики теорема имеет [2] следующий вид [1][3] :магнитостатики [2] [1][3] Здесь вектор магнитной индукции, плотность тока; интегрирование слева производится по произвольному замкнутому контуру, справа по произвольной поверхности, натянутой на этот контур. Данная форма носит название интегральной, поскольку в явном виде содержит интегрирование. Теорема может быть также представлена в дифференциальной форме [4] :магнитной индукцииплотность токаинтегрирование [4] Эквивалентность интегральной и дифференциальной форм следует из теоремы Стокса [5].теоремы Стокса [5] Приведённая выше форма справедлива для вакуума. В случае применения её в среде (веществе), она будет корректна только в случае, если под j понимать вообще все токи, то есть учитывать и «микроскопические» токи, текущие веществе, включая «микроскопические» токи, текущие в областях размерами порядка размера молекулы (см. диамагнетики) и магнитные моменты микрочастиц (см.например ферромагнетики).диамагнетики магнитные моментыферромагнетики Поэтому в веществе, если не пренебрегать его магнитными свойствами, часто удобно из полного тока выделить ток намагничения (см. связанные токи), выразив его через величину намагниченности I и введя вектор напряжённости магнитного полясвязанные токи намагниченностинапряжённости магнитного поля

10 Тогда теорема о циркуляции запишется в форме [6] [6] где под (в отличие от в формуле выше) имеются в виду т. н. свободные токи, в которых ток намагничения исключен (что бывает удобно практически, поскольку - это обычно уже в сущности макроскопические токи, которые не связаны с намагничением вещества и которые в принципе нетрудно непосредственно измерить) [7]. [7] В динамическом случае - то есть в общем случае классической электродинамики - когда поля меняются во времени (а в средах при этом меняется и их поляризация) - и речь тогда идет об обобщенной теореме, включающей, - всё сказанное выше относится и к микроскопическим токам, связанным с изменениями поляризации диэлектрика. Эта часть токов тогда учитывается в членеклассической электродинамики

11 Данная теорема позволяет весьма просто находить величину магнитного поля во всём пространстве по заданным токам.

12