Модуль вектора магнитной индукции сила ампера: Конспект и презентация к уроку физики для 9 и 11 классов «Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера»

Содержание

Конспект и презентация к уроку физики для 9 и 11 классов «Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера»

Ткач Ольга Вячеславовна

учитель физики

МБОУ СОШ № 12 города Воронеж

Класс: 11 (базовый уровень изучения физики)

Разработка урока физики с презентацией.

Тема урока: Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера

Тип урока: Урок изучения нового материала с элементами обобщения ранее изученного.

Цели урока: выяснить, от чего зависит сила, действующая на проводник с током в магнитном поле; дать определение модуля вектора магнитной индукции; ввести единицу измерения этой величины; сформулировать и разъяснить закон Ампера; научиться определять направление силы Ампера по «правилу левой руки».

Структура урока

  1. Проверка выполнения домашнего задания.

  2. Изучение нового материала

  3. Закрепление нового материала

  4. Решение задач по новому материалу

Ход урока

Организационный момент

Проверка выполнения домашнего задания

Было задано:

учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений авторов Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.. „Физика, 11 класс, классический курс” – §1, 2

Физика. Задачник. 10-11 кл.: Пособие для общеобразовательных учреждений / Рымкевич А.П. – № 831, 832

Организация этапа урока:

Открыть слайд 3 презентации с условиями № 831, 832 по сборнику задач. Спросить несколько человек, как они выполнили задания. Желательно, что бы варианты ответов оказались разными. Открыть слайд 4 с правильными ответами. Обсудить решение. Отметить для себя, кто из учеников как ответил, что бы в конце урока выставить им оценки.

Постановка цели занятия перед учащимися

Форма проведения может быть любой, в зависимости от уровня подготовленности класса.

Организация восприятия новой информации

Форма проведения может быть любой, в зависимости от уровня подготовленности класса.

Изучение нового материала

Организация этапа урока:

Изложение нового материала в форме лекции с элементами фронтальной беседы с опорой на слайды 5, 6, 7.

Записи по новому материалу:

  • Модуль вектора магнитной индукции характеризует величину магнитного поля в данной точке.

  • На проводник с током, помещённый в магнитное поле, действует сила Ампера. Она толкает проводник в направлении, перпендикулярном току и вектору магнитной индукции.

Это выражение называется законом Ампера.

Сила Ампера равна произведению модуля силы тока, вектора магнитной индукции, длины отрезка проводника и синуса угла между направлениями векторов магнитной индукции и тока.

Направление силы Ампера определяется по «правилу левой руки»: если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная проводнику составляющая вектора магнитной индукции входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 900 большой палец укажет направление силы, действующей на отрезок проводника.

Закрепление нового материала

Организация этапа урока:

Открыть слайд 8 презентации с заданием. Прочитать и объяснить ученикам содержание задания. Попросить выполнить его письменно самостоятельно в тетрадях. Спросить несколько человек, как они выполнили задания. Желательно, что бы варианты ответов оказались разными. Открыть слайд 9 с правильными ответами. Обсудить решение. Отметить для себя, кто из учеников как ответил, что бы в конце урока выставить им оценки.

Содержание задания:

Определите направление силы Ампера, действующей на провод с током в магнитном поле.

Решение задач по новому материалу

Организация этапа урока:

Вызвать ученика к доске для решения задачи.

Условия задач:

РымкевичА.П. № 841

С какой силой действует магнитное поле индукцией 10 мТл на проводник, в котором сила тока 50 А, если длина активной части проводника 0,1 м? Линии индукции поля и ток взаимно перпендикулярны.

Ответ: 0,05Н

Степанова Г.Н. № 1083

На прямой проводник длиной 0,5 метров, расположенный перпендикулярно магнитному полю с индукцией 2∙10-2 Тл, действует сила 0,15 Н. Найдите силу тока, протекающего в проводнике.

Ответ: 15 А

Домашнее задание:

§ 3, по учебнику Мякишев Г.Я. и др,

№ 840, 842 по сборнику задач Рымкевич А.П.

Подведение итогов урока:

Сформулировать выводы по уроку, объявить оценки.

Рефлексия:

— Что вы узнали на сегодняшнем уроке?

— Довольны ли вы своей работой на уроке??

Список использованной литературы

  1. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. «Физика, 11 класс, классический курс» – учебник для общеобразовательных организаций с приложением на электронном носителе ; М.: «Просвещение»

  2. Физика. Задачник. 10-11 кл.: Пособие для общеобразовательных учреждений / Рымкевич А.П. – 10-е изд., стереотип. – М.: «Дрофа»

  3. Г.Н. Степанова «Сборник задач по физике» для 10 – 11 классов; М.: «Просвещение»

Презентация к уроку физики (11 класс) по теме: Презентация к уроку физики в 11 классе «Модуль вектора магнитной индукции». Закон Ампера.

Слайд 1

11 класс

Слайд 2

Цель урока: ввести количественную характеристику МП – модуль вектора магнитной индукции; сформулировать закон Ампера и показать его практическую значимость.

Слайд 3

МП 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 МП действует на проводник с током. Выясним от чего зависит сила Ампера. Это позволит нам дать определение модуля вектора магнитной индукции.

Слайд 4

Сила Ампера действующая на проводник с током, находящийся в МП зависит от: Значения силы тока в проводнике; Длины проводника; Интенсивности МП; Угла, образованного вектором магнитной индукции и проводником (максимального значения достигает, когда вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику).

Слайд 5

Модуль вектора магнитной индукции определяется отношением максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на отрезок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого отрезка: Единица измерения магнитной индукции – Тесла (Тл) Физический смысл: Модуль вектора магнитной индукции равен 1 Тл, если на проводник длиной 1 м и силой тока в 1 А, действует сила равна 1 Н.

Слайд 6

Модуль силы Ампера Рассмотрим прямолинейный проводник с током. Пусть вектор магнитной индукции B составляет угол с направлением отрезка проводника с током (элементом тока). Опыт показывает, что магнитное поле, вектор индукции которого направлен вдоль проводника с током, не оказывает никакого действия на ток. Поэтому модуль силы зависит лишь от модуля составляющей вектора В, перпендикулярной проводнику, т.е. от , и не зависит от составляющей В, направленной вдоль проводника.

Слайд 7

Это выражение носит название «закон Ампера». Сила Ампера равна произведению вектора магнитной индукции, модуля силы тока, длины участка проводника и синуса угла между магнитной индукцией и участком проводника.

Слайд 8

Направление силы Ампера можно определить используя п равило 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 90 º большой палец укажет направление силы Ампера.

Слайд 9

Домашнее задание: §3 учебника, ответить на вопросы; §4-5 конспект в тетради.

Конспект урока «Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера.» (11 класс)

Урок 2/68

Тема урока: Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера.

Класс: «11»

Тип урока: урок изучения нового материала

Методы изучения: объяснительно-иллюстративный с элементами эвристической беседы

Вид урока: урок-беседа.

Цель: Сформировать у учащихся понятие о модуле вектора магнитной индукции, понятие о силе Ампера, оценить уровень знаний учащихся по данной теме.

Задачи:

Образовательные:

1. Научить учащихся правильно определять модуль вектора магнитной индукции и силы Ампера.

2. Научить применять правило левой руки для определения направления силы Ампера.

3. Научить решать задачи по данной теме, учить применять знания на практике.

Воспитательные: формирование умения культуры общения (внимательно слушать друг друга, анализировать услышанное), умения работать коллективно и в парах.

Развивающие: Развитие физического мышления учащихся, расширение понятийного аппарата учащихся, формирование умений анализировать информацию, делать выводы из наблюдений и опытов.

Ход урока:

Организационный этап.

1 мин

-Здравствуйте, ребята, садитесь.

Ученики настраиваются на урок, проверяют домашнее задание.

Актуализация знаний.

8 мин

Проверяем домашнее задание с разбором у доски.

Упражнение 1

Задание №1

Задание №2

Какое явление рассматривается в задаче?

Как определить направление вектора магнитной индукции? По какому правилу?

Как определить направление вектора магнитной индукции внутри рамки с током?

Мотивационный этап.

3 мин

Мы с вами на прошлом уроке говорили, если частицы в проводнике двигаются, то вокруг проводника с током возникает магнитное поле – особый вид материи. Обнаружить магнитное поле можно либо с помощью проводника с током, магнитной стрелки или рамки с током. Магнитную стрелку разворачивает и за направление магнитного поля принимают направление указывающее северным концом стрелки свободно расположившейся в магнитном поле (никто не заставляет занят определенное положение, точнее ничто кроме магнитного поля). Магнитное поле описывается численно и направлением. Это векторная величина вектор магнитной индукции и направление поля это тоже самое что и направления вектора магнитной индукции В. Кроме того мы познакомились с графическим описанием магнитного поля – это линии магнитного поля. Прошлый урок мы говорили о направлении магнитного поля, то есть как определить направление вектора магнитной индукции. Сегодня мы поговорим о том, как описать, как найти модуль этого вектора(подробно).

Запишем тему урока.

Запись темы на доске: «Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера»

Дом раб. №830-834 Сборник задач Рымкевич.

Изучение нового материала.

18 мин

Обратите внимание на рисунок:

Рисовать его не надо. Давайте то, что здесь нарисовано в трехмерной проекции, изобразим в пользуясь обозначениями (вниз, вверх, от нас, к нам, вправо, влево).

Магнитное поле на рисунке направлено сверху вниз. Ток течет по проводнику от нас. Направление силы Ампера определяется правилом левой руки.

Параллельно рассмотрим другой случай:

Направим проводник с током следующим образом. Магнитное поле сверху вниз. Ток течет вверх. В такой ситуации сила ампера будет равна нулю, т.е. не действует. А если перпендикулярно, то сила Ампера максимальна. Т.е. в данном случае 2 разных расположения проводника в магнитном поле.

А сейчас мы с вами будем говорить и выводить от чего зависит максимальное значение силы Ампера.

В данном случаи умозрительно можно получить результаты, которые мы запишем. 1. сила А ͂ силе тока в проводнике (представьте, что у вас здесь течет ток 2А и в направлении действует сила. А давайте проводник разрежем вдоль и у нас получится 2 проводника, по каждому из которых течет ток 1А. На каждый из этих проводников действует сила А., но если эти проводники складываем, то получится удвоение силы, т.е. сложим 2 проводника и получим ток в 2А и сумму 2х сил, действующих на каждый проводник, следовательно, данное утверждение работает.

Кроме того, максимальное значение, силы А˜длине, предполагается, что магнитное поле везде одинаковое, такое поле называется однородное. На каждый см. действует некоторая сила, если мы возьмем не 1 см, а 10 см проводника, то сила будет складываться, т.е. дает удесятеренное значение.

И наконец сила А ˜ Il, тогда от чего зависит коэффициент пропорциональности. Он зависит от того в каком магнитном поле находится проводник, в более сильном, там сила больше, или в более слабом, и сила меньше. Коэффициент пропорциональности зависит от величины поля, в котором находится проводник. Коэффициент пропорциональности обозначается буквой В.

FA=BIL

Следовательно модуль вектора магнитной индукции равен

В=F/IL

Модуль вектора магнитной индукции физическая величина равная отношению максимальной силы действующей на участке проводника со стороны магнитного поля к длине участка и силе тока в нем.

Модуль силы Ампера.

Пусть вектор магнитной индукции составляет угол α с направлением отрезка проводника с током (элементом тока). (За направление элемента тока принимают направление, в котором по проводнику идет ток.) Опыт показывает, что магнитное поле, вектор индукции которого направлен вдоль проводника с током, не оказывает никакого действия на ток. (Показ опыта). Модуль силы зависит лишь от модуля составляющей вектора , перпендикулярной проводнику, т. е. от B = В sinα, и не зависит от составляющей BII, направленной вдоль проводника.

Максимальная сила Ампера равна: ей соответствует угол α = . При произвольном значении угла α сила пропорциональна не В, а составляющей B = В sin α. Поэтому выражение для силы F, действующей на малый отрезок проводника Δ l, при силе тока в нем I, со стороны магнитного поля с индукцией В, составляющей с элементом тока угол, имеет вид

F = I │B│Δl sin α.

Это выражение называют законом Ампера. Сила Ампера равна произведению модуля силы тока, вектора магнитной индукции, длины отрезка проводника и синуса угла между направлениями векторов магнитной индукции и тока.

Запишем это.

Направление силы Ампера определяется правилом левой руки:

если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная проводнику составляющая вектора магнитной индукции входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 900 большой палец укажет направление силы, действующей на отрезок проводника. Это правило справедливо во всех случаях.

Единица магнитной индукции. Мы ввели новую величину — вектор магнитной индукции. За единицу модуля вектора магнитной индукции можно принять магнитную индукцию однородного поля, в котором на отрезок проводника длиной 1 м при силе тока в нем 1 А действует со стороны поля максимальная сила F т = 1 Н. Согласно формуле единица магнитной индукции равна 1

Единица магнитной индукции получила название тесла (Тл) в честь югославского ученого-электротехника Н. Тесла (1856-1943).

Отвечают на вопросы, вступают в дискуссию, делают выводы, делают записи в тетрадях.

Действующая на проводник сила также увеличивается в 2 раза.

Сила при этом также увеличится в 2 раза.

Когда вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику.

Закрепление изученного материала

13 мин

Решим несколько задач:
см. Приложение 1

Решают на месте и у доски.

Задача 1

а)

б)

в)

г)

д)

е)

ж)

з)

Задача 2

В задаче рассматривается действия магнитного поля на проводник с током. Вектор индукции магнитного поля находится из закона Ампера.

Задача 3

В задаче рассматривается действия магнитного поля и силы тяжести на проводник с током.

Задача 4

В задаче рассматривается работа источника тока при перемещении проводника на определенное расстояние.

Подведение итогов.

2 мин

Организуется беседа по выставлению и обоснованию отметок.

Выражают свое мнение по выставленным отметкам .

Вывод по уроку:

Урок физики в 11 классе «Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера».

Инфоурок

Физика
›Презентации›Урок физики в 11 классе «Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера».

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Моулдь веоркта мганинотй инидкциу. Слиа мпАера. Урок физики в 11 классе

2 слайд

Описание слайда:

Прием «Свобода выбора» Что принимают за направление вектора магнитной индукции? Сформулируйте правило буравчика. Охарактеризуйте графическое изображение линий магнитной индукции. Какие поля называют вихревыми? Почему соленоид с током становится магнитом? Как можно усилить магнитное поле соленойда?

3 слайд

Описание слайда:

Объясните, в чем заключается магнитное действие тока?

4 слайд

Описание слайда:

Магнитные явления были известны еще в древнем мире. Компас был изобретен более 4500 лет тому назад. В Европе он появился приблизительно в XII веке новой эры. Однако только в XIX веке была обнаружена связь между электричеством и магнетизмом и возникло представление о магнитном поле. В 1820 году французский физик А. Ампер наблюдал силовое взаимодействие двух проводников с токами и установил закон взаимодействия токов. Сила Ампера – это сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током. Предположите, что изменял Ампер в опыте, чтобы выяснить от чего зависит эта сила?

5 слайд

Описание слайда:

Экспериментально установлено, что сила Ампера зависит от значения силы тока в проводнике, от длины проводника, от угла, образованного вектором магнитной индукции и проводником. .

6 слайд

Описание слайда:

Модуль вектора магнитной индукции Модуль вектора магнитной индукции определяется отношением максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на отрезок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого отрезка: Примечание: сила Ампера максимальна, когда вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику

7 слайд

Описание слайда:

Запомни! Единица измерения магнитной индукции – Тесла (Тл) Физический смысл: За единицу магнитной индукции принимают индукцию однородного поля, в котором на участок проводника длиной 1 м при силе тока в нем 1 А, действует со стороны поля сила 1 Н:

8 слайд

Описание слайда:

Модуль силы Ампера Из опыта: магнитное поле, вектор индукции которого направлен вдоль проводника с током, не оказывает никакого действия на ток. Поэтому модуль силы зависит лишь от модуля составляющей вектора В, перпендикулярной проводнику, и не зависит от составляющей В, направленной вдоль проводника.

9 слайд

Описание слайда:

Сила Ампера равна произведению вектора магнитной индукции, модуля силы тока, длины участка проводника и синуса угла между магнитной индукцией и участком проводника. Это выражение носит название «закон Ампера». Математическая форма записи закона Ампера

10 слайд

Описание слайда:

Направление силы Ампера можно определить используя правило левой руки:

11 слайд

Описание слайда:

Действие магнитного поля на рамку с током. В магнитном поле возникает пара сил, момент которых приводит катушку во вращение. На этом принципе работают все электромагнитные приборы.

12 слайд

Описание слайда:

13 слайд

Описание слайда:

14 слайд

Описание слайда:

15 слайд

Описание слайда:

Определить силу, с которой однородное магнитное поле действует на проводник длиной 20 см, если сила тока в нем 300 мА, расположенный под углом 45o к вектору магнитной индукции. Магнитная индукция составляет 0,5 Тл.

16 слайд

Описание слайда:

Проводник с током 5 А находится в магнитном поле с индукцией 10 Тл.  Определить длину проводника, если магнитное поле действует на него с силой 20 Н и перпендикулярно проводнику.

17 слайд

Описание слайда:

18 слайд

Описание слайда:

19 слайд

Описание слайда:

Проверка усвоения знаний Какая сила называется силой Ампера? От чего зависит сила Ампера? Когда сила Ампера максимальна? Чему равен модуль вектора магнитной индукции? Что принимают за единицу измерения магнитной индукции? Как читается закон Ампера? В чем заключается правило левой руки?

20 слайд

Описание слайда:

Курс повышения квалификации

Курс профессиональной переподготовки

Учитель физики

Курс повышения квалификации

Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

Выберите категорию:
Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВнеурочная деятельностьВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеЕстествознаниеИЗО, МХКИностранные языкиИнформатикаИстория РоссииКлассному руководителюКоррекционное обучениеЛитератураЛитературное чтениеЛогопедия, ДефектологияМатематикаМузыкаНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирПриродоведениеРелигиоведениеРодная литератураРодной языкРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФранцузский языкХимияЧерчениеШкольному психологуЭкологияДругое

Выберите класс:
Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс

Выберите учебник:
Все учебники

Выберите тему:
Все темы

также Вы можете выбрать тип материала:

Краткое описание документа:

Урок изучения нового материала по физике в 11 классе «Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера». Урок разработан с учетом всех основных требований к современному уроку ФГОС. Структура урока содержит все этапы современного урока на развивающей основе. На уроке применяются различные приемы технологии критического мышления.

Общая информация

Номер материала:

ДБ-030056

Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

План–конспект урока по физике «Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера» (11 класс)

План – конспект урока

«Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера»

Выполнила студентка 5 курса

группы ФМ-112

очной формы обучения

физико-математического образования

Кежутина Ольга Владиславовна

Дата проведения: 7.09.16

Владимир 2016

Тема урока: Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера.

Класс: «11»

Тип урока: урок изучения нового материала

Методы изучения: объяснительно-иллюстративный с элементами эвристической беседы

Вид урока: урок-беседа.

Цель: Сформировать у учащихся понятие о модуле вектора магнитной индукции, понятие о силе Ампера, оценить уровень знаний учащихся по данной теме.

Задачи:

Образовательные:

1. Научить учащихся правильно определять модуль вектора магнитной индукции и силы Ампера.

2. Научить применять правило левой руки для определения направления силы Ампера.

3. Научить решать задачи по данной теме, учить применять знания на практике.

Воспитательные: формирование умения культуры общения (внимательно слушать друг друга, анализировать услышанное), умения работать коллективно и в парах.

Развивающие: Развитие физического мышления учащихся, расширение понятийного аппарата учащихся, формирование умений анализировать информацию, делать выводы из наблюдений и опытов.

Оборудование: катушка, гальванометр, постоянный магнит, соединительные провода, прибор для демонстрации силы Ампера.

Ход урока:

Организационный этап.

1 мин

-Здравствуйте, ребята, садитесь.

Ученики настраиваются на урок, проверяют домашнее задание.

Актуализация знаний.

6 мин

Проверяем домашнее задание с разбором у доски.

По задачнику А.П.Рымкевича:

№831.В каком направлении повернется магнитная стрелка в контуре с током, как показано на рисунке 89?

№832. Обозначить полюсы источника тока, питающего соленоид, чтобы наблюдалось указанное на рисунке 90 взаимодействие.

Какое явление рассматривается в задаче?

Как определить направление вектора магнитной индукции? По какому правилу?

Как определить направление вектора магнитной индукции внутри рамки с током?

Как направлен ток в соленоиде(как определить полюса)?Как будут вести себя одноименные полюса магнита, если их приближать друг к другу? Как определить направление вектора магнитной индукции?

Силовые линии магнитного поля охватывают ток, причем направление вектора магнитной индукции определяется правилом буравчика( правого винта). Во внутренней части контура с током, изображенного на рисунке, силовые линии направленны от наблюдателя за плоскость чертежа. Магнитная стрелка поворачивается так, чтобы ее направление от S к N совпало с направлением вектора магнитной индукции. Поэтому полюс N стрелки повернется за плоскость чертежа.

Одноименные полюса с током отталкиваются, в данном же случае стрелка остановилась в равновесии, значит слева у соленоида полюс N,а справа S.

Внутри проводника с током (соленоида) вектор магнитной индукции направлен от полюса S к полюсу N.(По правилу буравчика определяем, как направлен ток. Ток же направляется от «+» к «-».Получаем справа полюс «+», слева «-»

Мотивационный этап.

3 мин

Магнитное поле действует на все участки проводника с током. Зная силу, действующую на каждый малый участок проводника, можно вычислить силу, действующую на весь замкнутый проводник в целом.

Закон, определяющий силу, действующую на отдельный небольшой участок проводника (элемент тока), был установлен в 1820 г. А. Ампером. Так как создать обособленный элемент тока нельзя, то Ампер проводил опыты с замкнутыми проводниками. Меняя форму проводников и их расположение, он сумел установить выражение для силы, действующей на отдельный элемент тока.

Выясним экспериментально, от чего зависит сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Это позволит нам дать определение модуля вектора магнитной индукции, а затем найти силу Ампера.

Запишем тему урока.

Запись темы на доске: «Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера»

Изучение нового материала.

12 мин

Действие магнитного поля на проводник с током будем изучать на следующей установке.

Свободно подвешенный горизонтально проводник находится в поле постоянного подковообразного магнита. Поле магнита сосредоточено в основном между его полюсами, поэтому магнитная сила действует практически только на часть проводника длиной , расположенную непосредственно между полюсами. Сила измеряется с помощью специальных весов, которые соединяют с проводником двумя стерженьками. Она направлена горизонтально, перпендикулярно проводнику и линиям магнитной индукции.

Увеличиваем силу тока в 2 раза, Что видим?

Добавив еще один такой же магнит, мы в 2 раза увеличим размеры области, где существует магнитное поле, и тем самым в 2 раза увеличим длину части проводника, на которую действует магнитное поле. Что наблюдаем?

И наконец, меняем наклон подставки, на которой находятся магниты, так, чтобы изменялся угол между проводником и линиями магнитной индукции. Когда сила достигает максимального значения Fm ?

Вывод: сила Ампера зависит от угла, образованного вектором с проводником.

Итак, максимальная сила, действующая на отрезок проводника длиной Δl, по которому идет ток, прямо пропорциональна произведению силы тока на длину участка

Этот опытный факт можно использовать для определения модуля вектора магнитной индукции. В самом деле, поскольку, то отношение не будет зависеть ни от силы тока в проводнике, ни от длины участка проводника. Именно поэтому это отношение можно принять за характеристику магнитного поля в том месте, где расположен участок проводника длиной Δl.

Модуль вектора магнитной индукции определяется отношением максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на отрезок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого отрезка: .

Магнитное поле полностью характеризуется вектором магнитной индукции. В каждой точке магнитного поля можно определить направление вектора магнитной индукции и его модуль, если измерить силу, действующую на отрезок проводника с током.

Модуль силы Ампера. Пусть вектор магнитной индукции составляет угол α с направлением отрезка проводника с током (элементом тока). (За направление элемента тока принимают направление, в котором по проводнику идет ток.) Опыт показывает, что магнитное поле, вектор индукции которого направлен вдоль проводника с током, не оказывает никакого действия на ток. (Показ опыта). Модуль силы зависит лишь от модуля составляющей вектора , перпендикулярной проводнику, т. е. от B = В sinα, и не зависит от составляющей BII, направленной вдоль проводника.

Максимальная сила Ампера равна: ей соответствует угол α = . При произвольном значении угла α сила пропорциональна не В, а составляющей B = В sin α. Поэтому выражение для силы F, действующей на малый отрезок проводника Δ l, при силе тока в нем I, со стороны магнитного поля с индукцией В, составляющей с элементом тока угол, имеет вид

F = I │B│Δl sin α.

Это выражение называют законом Ампера. Сила Ампера равна произведению модуля силы тока, вектора магнитной индукции, длины отрезка проводника и синуса угла между направлениями векторов магнитной индукции и тока.

Запишем это.

Направление силы Ампера определяется правилом левой руки:

если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная проводнику составляющая вектора магнитной индукции входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 900 большой палец укажет направление силы, действующей на отрезок проводника. Это правило справедливо во всех случаях.

Единица магнитной индукции. Мы ввели новую величину — вектор магнитной индукции. За единицу модуля вектора магнитной индукции можно принять магнитную индукцию однородного поля, в котором на отрезок проводника длиной 1 м при силе тока в нем 1 А действует со стороны поля максимальная сила F т = 1 Н. Согласно формуле единица магнитной индукции равна 1

Единица магнитной индукции получила название тесла (Тл) в честь югославского ученого-электротехника Н. Тесла (1856-1943).

Ориентирующее действие магнитного поля на контур с током используют в электроизмерительных приборах магнитоэлектрической системы — амперметрах и вольтметрах.

Закон Ампера используют для расчета сил, действующих на проводники с током, во многих технических устройствах. В частности — в электроизмерительных приборах, с которыми мы ознакомились в предыдущих классах, и в громкоговорителях.

Отвечают на вопросы, вступают в дискуссию, делают выводы, делают записи в тетрадях.

Действующая на проводник сила также увеличивается в 2 раза.

Сила при этом также увеличится в 2 раза.

Когда вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику.

Закрепление изученного материала

13 мин

Решим несколько задач:

839.

а), б), в), г), з) — указать направление силы Ампера;

д) — определить направление тока в проводнике;

е), ж) — определить направление магнитного поля.

842. Сила тока в горизонтально расположенном проводнике длиной 20 см и массой 4 г равна 10 А. Найти индукцию магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера.

834. В проводнике с длиной активной части 8 см сила тока равна 50 А. Он находится в однородном магнитном поле индукцией 20 мТл. Какую работу совершил источник тока, если проводник переместился на 10 см перпендикулярно линиям индукции?

Решают на месте и у доски.

839.

а)

б)

в)

г)

д)

е)

ж)

з)

840. В задаче рассматривается действия магнитного поля на проводник с током. Вектор индукции магнитного поля находится из закона Ампера.

842.

В задаче рассматривается действия магнитного поля и силы тяжести на проводник с током.

834.

В задаче рассматривается работа источника тока при перемещении проводника на определенное расстояние.

839.

По какому правилу определяют направление силы Ампера?

Как определить направление тока в проводнике, зная как направлена сила Ампера? Сформулируйте обратное правило.

Что принимают за направление магнитного поля? Как определить направление вектора магнитной индукции?

840. Раскройте физический смысл задачи.

Какое явление рассматривается в задаче?

Как определить индукцию магнитного поля? По какой формуле? Назовите основную формулу определения силы Ампера.

842.Какое явление рассматривается в задаче? Чему равна сила тяжести? О какой еще силе идет речь в задаче?

834. Раскройте физический смысл задачи.

Какое явление рассматривается в задаче? Как определить работу совершенную источником тока?

Подведение итогов.

2 мин

Организуется беседа по выставлению и обоснованию отметок.

Выражают свое мнение по выставленным отметкам .

Домашнее задание.

2 мин

Запись домашнего задания.

Д/З: §3-5 Р. №841, №839.

Записывают домашнее задание

Вектор магн индукции | От урока до экзамена

При прохождении тока по проводнику вокруг него образуется магнитное поле. Векторную характеристику магнитного поля называют вектором магнитной индукции . Это поле оказывает на рамку с током, помещенную в поле, ориентирующее действие. Такое  действием магнитного поля на рамку с током или магнитную стрелку можно использовать для определения направления вектора магнитной индукции. За  принимается направление, который показывает северный полюс N магнитной стрелки. Для определения направления вектора магнитной индукции поля, созданного прямолинейным проводником с током, пользуются правилом буравчика: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика указывает направление вектора магнитной индукции.

направление вектора магнитного поля прямого проводника с током.

Если между полюсами подковообразного магнита поместить проводник с током, то он будет втягиваться или выталкиваться из поля магнита. Закон, определяющий силу, действующую на отдельный небольшой участок проводника, был установлен в 1820 г. А. Ампером. 

Сила действия однородного маг­нитного поля на проводник с током прямо пропорциональна силе тока, длине проводника, модулю вектора индукции магнитного поля, синусу угла между вектором индукции магнитного поля и проводником:

F=B.I.. sin α  — закон Ампера.

  • Сила Ампера максимальна, если вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику.
  • Если вектор магнитной индукции параллелен проводнику, то магнитное поле не оказывает никакого действия на проводник с током, т.е. сила Ампера равна нулю.

Направление силы Ампера (правило левой руки) Если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная составляющая вектора В входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы, действующей на проводник с током.

Макроскопическим проявлением силы Лоренца является сила Ампера. Запишем силу, действующую на одну частицу. Если заряженная частица влетает в магнитное поле со скоростью , на нее со стороны магнитного поля действует сила, которую называют силой Лоренца: ,  a – угол между векторами и . 

  • В однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно вектору скорости, под действием силы Лоренца заряженная частица будет равномерно двигаться по окружности постоянного радиуса r. Сила Лоренца в этом случае является центростремительной силой:
  • Если заряженная частица движется в магнитном поле так, что вектор скорости   составляет с вектором магнитной индукции  угол a , то траекторией движения частицы является винтовая линия с радиусом r.

Если расположить левую руку так, чтобы  составляющая магнитной индукции  , перпендикулярная скорости заряда, входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по движению положительного заряда, то отогнутый на 900 большой палец  укажет направление действующей на заряд силы Лоренца Fл

.

Урок 3. магнитная индукция. действие магнитного поля на проводник с током и движущуюся заряженную частицу — Физика — 11 класс

Физика, 11 класс

Урок 3. Магнитная индукция. Действие магнитного поля на проводник и движущуюся заряжённую частицу

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1) магнитное поле;

2) вектор магнитной индукции, линии магнитной индукции;

3) сила Ампера, сила Лоренца;

4) правило буравчика, правило левой руки.

Глоссарий по теме

Магнитная индукция – векторная величина, характеризующая величину и направление магнитного поля.

Сила Ампера – сила, действующая со стороны магнитного поля на проводник с током.

Сила Лоренца – сила, действующая со стороны магнитного поля на движущую частицу с зарядом.

Правило «буравчика» — правило для определения направления магнитного поля проводника с током.

Правило левой руки – правило для определения направления силы Ампера и силы Лоренца.

Соленоид – проволочная катушка.

Рамка с током – небольшой длины катушка с двумя выводами из скрученного гибкого проводника с током, способная поворачиваться вокруг оси, проходящей через диаметр катушки.

Основная и дополнительная литература по теме урока

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б.,. Чаругин В.М. Физика.11 класс. Учебник для общеобразовательных организаций. М.: Просвещение, 2014. – С. 3 – 20

2. А.П. Рымкевич. Сборник задач по физике. 10-11 классы. — М: Дрофа, 2009. – С.109 — 112

Основное содержание урока

Магнитное поле – особый вид материи, которая создаётся электрическим током или постоянными магнитами. Для демонстрации действия и доказательства существования магнитного поля служат магнитная стрелка, способная вращаться на оси, или небольшая рамка (или катушка) с током, подвешенная на тонких скрученных гибких проводах.

Рамка с током и магнитная стрелка под действием магнитного поля поворачиваются так, что северный полюс (синяя часть) стрелки и положительная нормаль рамки указывают направление магнитного поля.

Магнитное поле, созданное постоянным магнитом или проводником с током, занимает всё пространство в окрестности этих тел. Магнитное поле принято (удобно) изображать в виде линий, которые называются линиями магнитного поля. Магнитные линии имеют вихревой характер, т.е. линии не имеют ни начала, ни конца, т.е. замкнуты. Направление касательной в каждой точке линии совпадает с направлением вектора магнитной индукции. Поля с замкнутыми линиями называются вихревыми.

Магнитное поле характеризуется векторной величиной, называемой магнитной индукцией. Магнитная индукция характеризует «силу» и направление магнитного поля – это количественная характеристика магнитного поля.

Она обозначается символом За направление вектора магнитной индукции принимают направление от южного полюса к северному магнитной стрелки, свободно установившейся в магнитном поле.

Направление магнитного поля устанавливают с помощью вектора магнитной индукции.

Направление вектора магнитной индукции прямого провода с током определяют по правилу буравчика (или правого винта).

Правило буравчика звучит следующим образом:

если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля тока.

Направление магнитного поля внутри соленоида определяют по правилу правой руки.

Определим модуль вектора магнитной индукции.

Наблюдения показывают, что максимальное значение силы, действующей на проводник, прямо пропорционально силе тока, длине проводника, находящегося в магнитном поле.

F_max ~ I; F ~ Δl.

Тогда, зависимость силы от этих двух величин выглядит следующим образом

Отношение зависит только от магнитного поля и может быть принята за характеристику магнитного поля в данной точке.

Величина, численно равная отношению максимальной силы, действующей на проводник с током, на произведение силы тока и длины проводника, называется модулем вектора магнитной индукции:

Единицей измерения магнитной индукции является 1 тесла (Тл).

1Тл = 1Н/(1А∙1м).

Закон Ампера:

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, равна произведению модуля магнитной индукции, силы тока, длины проводника и синуса угла между вектором магнитной индукции и направлением тока:

где α – угол между вектором B и направлением тока.

Направление силы Ампера определяется правилом левой руки:

Если ладонь левой руки развернуть так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 900 большой палец покажет направление силы Ампера.

Сила Ампера — сила, действующая на проводник с током со стороны магнитного поля.

Сила Лоренца – сила, действующая на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля. Её численное значение равно произведению заряда частицы на модули скорости и магнитной индукции и синус угла меду векторами скорости и магнитной индукции:

– заряд частицы;

– скорость частицы;

B – модуль магнитной индукции;

– угол между векторами скорости частицы и магнитной индукции.

Направление силы Лоренца также определяют по правилу левой руки:

Если четыре вытянутых пальца левой руки направлены вдоль вектора скорости заряженной частицы, а вектор магнитной индукции направлен в ладонь, то отведённый на 900 большой палец покажет направление силы Лоренца. Если частица имеет заряд отрицательного знака, то направление силы Лоренца противоположно тому направлению, которое имела бы положительная частица.

Получим формулы для радиуса окружности и периода вращения частицы, которая влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции, применяя формулы второго закона Ньютона и центростремительного ускорения.

Согласно 2-му закону Ньютона

Отсюда

Время, за которое частица делает полный оборот (период обращения), равно:

Многим юным бывает досадно, что они не родились в старые времена, когда делались открытия. Им кажется, что теперь всё известно и никаких открытий на их долю не осталось.

Одной из нераскрытых тайн является механизм земного магнитного поля. Как же и чем вызывается магнитное поле Земли? Подумайте и может быть…

Одна из возможных гипотез.

Как известно, ядро Земли имеет высокую температуру

и высокую плотность. Судя по исследованиям, в самом центре содержится твёрдое ядро. При вращении Земли вокруг своей оси центр тяжести не совпадает с геометрическим центром из-за притяжения Солнца. В результате сместившееся из центра ядро вращаясь относительно оболочки Земли вызывает такое же движение жидкой расплавленной массы мантии, как чайная ложка, перемешивающая воду в стакане. Получается не что иное, как направленное движение зарядов. Есть электрический ток, а он, в свою очередь, создаёт магнитное поле.

Разбор тренировочных заданий

1. На рисунке изображён проводник с током, помещённый в магнитное поле. Стрелка указывает направление тока в проводнике. Вектор магнитной индукции направлен перпендикулярно плоскости рисунка к нам. Как направлена сила, действующая на проводник с током?

Варианты ответов:

1. вправо →;

2. влево ←;

3. вниз ↓;

4. вверх ↑.

— точка означает, что магнитная индукция направлена на нас из глубины плоскости рисунка.

Используя правило левой руки, определяем направление силы Ампера:

Левую руку располагаем так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, 4 пальца направим вниз по направлению тока, тогда отогнутый на 900 большой палец покажет направление силы Ампера, т. е. она направлена влево.

Правильный вариант:

2. влево ←.

2. По проводнику длиной 40 см протекает ток силой 10 А. Чему равна индукция магнитного поля, в которое помещён проводник, если на проводник действует сила 8 мН?

(Ответ выразите в мТл).

3. Определите модуль силы, действующей на проводник длиной 50 см при силе тока 10 А в магнитном поле с индукцией 0,15 Тл. (Ответ выразите в мН).

4. Протон в магнитном поле с индукцией 0,01 Тл описал окружность радиусом 10 см. Найдите скорость протона. (Ответ выразите в км/с, округлив до десятков)

5. С какой скоростью влетает электрон в однородное магнитное поле (индукция 1,8 Тл) перпендикулярно к линиям индукции, если магнитное поле действует на него с силой 3,6∙10¹² Н? Ответ выразите в км/с.

6. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией 3,14мТл. Чему равен период обращения электрона? (Ответ выразите в наносекундах, округлив до целых)

2. Дано:

l = 40cм = 0,4 м,

I = 10 A,

F =8 мН = 0,008 Н.

Найти: B

Решение:

Запишем формулу модуля магнитной индукции:

Делаем расчёт:

B = 0,008 Н / ( 0,4м·10 A) = 0,002 Tл = 2 мTл.

Ответ: 2 мTл.

3. Дано:

l = 50 cм = 0,5 м,

I = 10 A,

B = 0,l5 Tл.

Найти: F

Решение:

Запишем формулу силы Ампера:

Делаем расчёт:

F = 0,l5 Tл· 10 A· 0,5 м = 0,75 Н = 750 мН

Ответ: 750 мН.

4. Дано:

B = 0,0l Tл,

r = l0 cм = 0,l м.

Найти: v

Решение:

Заряд протона равен: q₀ = l,6·l0⁻ˡ⁹ Кл,

масса протона: m = l,67·l0⁻²⁷ кг.

Согласно 2-му закону Ньютона:

Отсюда следует:

Делаем расчёт:

v = ( l,6·l0⁻ˡ⁹ Кл·0,l м·0,0l Tл) / l,67·l0⁻²⁷ кг ≈ 0,00096·l0⁸ м/с ≈ l00 км/с.

Ответ: v ≈ l00 км/с.

5. Дано:

B = l,8 Tл,

F = 3,6·l0⁻¹² Н,

α = 90°.

Найти:

Решение:

Заряд электрона равен: q₀ = l,6·l0⁻ˡ⁹ Кл.

Используем формулу силы Лоренца:

.

Выразим из формулы силы скорость, учитывая, что sin90°=l,

Делаем расчёт:

v = 3,6·l0⁻¹² Н / (l,6·l0⁻ˡ⁹ Кл· l,8 Tл) = l,25·l0⁷м/с = l2500 км/с.

Ответ: v = l2500 км/с.

6. Дано:

B = 3,l4 мТл = 3,l4·l0⁻³ Tл,

q₀ = l,6·l0⁻ˡ⁹ Кл,

Найти: Т

Решение:

Масса электрона равна: m = 9,l·l0⁻³¹ кг.

Время, за которое частица делает полный оборот (период обращения), равно:

Делаем расчёт:

T = 2·3,l4·9,l·l0⁻³¹ кг/( l,6·l0⁻ˡ⁹ Кл·3,l4·l0⁻³ Tл) = ll,375·l0⁻⁹ с ≈ ll нс.

Ответ: T ≈ ll нс.

Электромагнитные силы и поля

Стержневой магнит притягивает железные предметы к своим концам, называемым полюсами . Один конец — это северный полюс , а другой — южный полюс . Если стержень подвешен так, чтобы он мог свободно двигаться, магнит выровняется так, чтобы его северный полюс указывал на географический север Земли. Подвешенный стержневой магнит действует как компас в магнитном поле Земли. Если два стержневых магнита поднести близко друг к другу, одинаковые полюса будут отталкивать друг друга, а разные полюса притягиваться.(Примечание: согласно этому определению, магнитный полюс под северным географическим полюсом Земли является южным полюсом магнитного поля Земли.)

Это магнитное притяжение или отталкивание можно объяснить как влияние одного магнита на другой, либо оно может Можно сказать, что один магнит создает магнитное поле в области вокруг себя, которое воздействует на другой магнит. Магнитное поле в любой точке является вектором. Направление магнитного поля ( B ) в указанной точке — это направление, в котором северный конец стрелки компаса указывает в этом положении. Линии магнитного поля , аналогичные силовым линиям электрического поля, описывают силу, действующую на магнитные частицы, находящиеся внутри поля. Железные опилки выровняются, чтобы обозначить структуру силовых линий магнитного поля.

Сила движущегося заряда

Если заряд движется через магнитное поле под углом, он испытывает силу. Уравнение имеет вид F = q v × B или F = qvB sin θ, где q — заряд, B — магнитное поле, v — скорость и θ — угол между направлениями магнитного поля и скорости; таким образом, используя определение перекрестного произведения, определение магнитного поля равно

Магнитное поле выражается в единицах СИ как тесла (Тл), которую также называют Вебером на квадратный метр:

Направление F определяется по правилу правой руки, показанному на рисунке 1.

Рисунок 1

Используя правило правой руки, найдите направление магнитной силы на движущийся заряд.

Чтобы найти направление силы, действующей на заряд, плоской рукой направьте большой палец в направлении скорости положительного заряда, а пальцы — в направлении магнитного поля.Направление силы не в ладони. (Если движущийся заряд отрицательный, укажите большим пальцем в направлении, противоположном его направлению движения.) Математически эта сила является перекрестным произведением вектора скорости и вектора магнитного поля.

Если скорость заряженной частицы перпендикулярна однородному магнитному полю, сила всегда будет направлена ​​к центру круга радиусом r , как показано на рисунке 2. x символизирует магнитное поле в плоскость бумаги — хвост стрелки.(Точка символизирует вектор из плоскости бумаги — кончик стрелки.)

Рисунок 2

Сила, действующая на заряд, движущийся перпендикулярно магнитному полю, направлена ​​к центру круга.

Магнитная сила обеспечивает центростремительное ускорение:

или

Радиус пути пропорционален массе заряда.Это уравнение лежит в основе работы масс-спектрометра , который может разделять одинаково ионизированные атомы немного разных масс. Однократно ионизированным атомам придаются равные скорости, и поскольку их заряды одинаковы и они проходят через один и тот же B , они будут двигаться немного разными путями и затем могут быть разделены.

Сила на проводнике с током

Заряды, удерживаемые в проводах, также могут испытывать силу в магнитном поле.Ток (I) в магнитном поле ( B ) испытывает силу ( F ), определяемую уравнением F = I l × B или F = IlB sin θ, где l — длина провода, представленная вектором, указывающим в направлении тока. Направление силы можно определить с помощью правила правой руки, аналогичного показанному на рисунке. В этом случае направьте большой палец в сторону тока — направления движения положительных зарядов.Ток не будет испытывать силы, если он параллелен магнитному полю.

Крутящий момент в токовой петле

Петля тока в магнитном поле может испытывать крутящий момент, если она свободно вращается. На рисунке (а) изображена квадратная петля из проволоки в магнитном поле, направленном вправо. Представьте на рисунке (b), что ось провода повернута на угол (θ) с магнитным полем, и что вид смотрит вниз на вершину петли. Размер x в круге отображает ток, движущийся по странице от зрителя, а точка в круге отображает ток, выходящий со страницы по направлению к зрителю.

Рисунок 3

.

PPT — Источники магнитного поля и магнитной индукции PowerPoint Presentation

  • Источники магнитного поля и магнитной индукции Осень 2006 г.

  • Помните провод?

  • Попытайтесь вспомнить… Кулон

  • «Закон Кулона» магнетизма Закон Био-Савара Векторное уравнение… утка

  • Для магнитного поля, токовые «элементы» создайте поле .Это Закон Био-Савара. Это определяет B!

  • Магнитное поле прямого провода • С помощью магнитов мы предположили, что магнитное поле, связанное с прямым проводом, похоже, изменяется с 1 / d. • Теперь мы можем это ДОКАЗАТЬ!

  • Использование магнитов Из прошлого

  • Направления: Правило правой руки Правило правой руки: возьмитесь за элемент правой рукой, выставив большой палец в направлении тока.Тогда ваши пальцы будут естественным образом изгибаться в направлении линий магнитного поля из-за этого элемента. Напоминание!

  • Давайте вычислим ПОЛЕ Примечание: Для ВСЕХ текущих элементов в проводе: ds X r находится на странице

  • Подробности

  • Двигаясь вправо по 1 / d Проверьте это.

  • Немного сложнее Конечный провод

  • r q pq ds P1

  • Больше P1

  • P2

  • в точке P A Комбинация геометрий P2.

  • Центр круговой дуги провода, по которому проходит ток

  • ds Больше дуги…

  • Общее поле круговой токовой петли Sorta похоже на магнит!

  • Утюг

  • Howya Do Dat ?? Нет поля в C

  • Сила между двумя токонесущими прямыми параллельными проводниками Провод «a» создает поле на проводе «b». Ток в проводе «b» испытывает силу, потому что он движется в магнитном поле « а ».

  • Расчет

  • Определение силы тока Сила, действующая между токами в параллельных проводах, является основой для определения ампера, который является одной из семи основных единиц СИ. Определение, принятое в 1946 году, таково: ампер — это тот постоянный ток, который, если его поддерживать в двух прямых параллельных проводниках бесконечной длины, с ничтожно малым круглым поперечным сечением и размещать в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга, будет образовываться на каждом из них. проводит силу величиной 2 х 10-7 ньютон на метр длины.А?

  • Закон Ампера Возвращение Гаусса

  • Помните ЗАКОН ГАУССА ?? Поверхностный интеграл

  • Закон Гаусса • Сделал расчеты проще, чем интегрирование по распределению заряда. • Применяется к ситуациям ВЫСОКОЙ СИММЕТРИИ. • Гауссова ПОВЕРХНОСТЬ должна была быть определена в соответствии с геометрией. • Закон АМПЕРА — это закон магнетизма Гаусса! (Извините)

  • Следующие несколько слайдов были сняты Себом Оливероном из Интернета Кем бы он ни был!

  • Био-Савар • «Закон магнетизма Кулона»

  • Невидимая сводка • Закон Био-Савара • (Поле, создаваемое проводами) • Центр радиуса петли проволоки R • Центр натянутого Проволочная катушка с N витками • Расстояние a от длинного прямого провода • Сила между двумя проводами • Определение силы тока

  • Магнитное поле от длинного провода Использование закона Био-Савара r I Возьмите короткий вектор на окружности, ds B ds Таким образом, скалярное произведение B и короткого вектора ds равно:

  • Сумма B.ds по круговой траектории r I B Суммируйте это по всему кольцу ds Окружность круга

  • Рассмотрим другой путь • Поле идет как 1 / r • Путь идет как r. • Интеграл, не зависящий от r i

  • SO, ЗАКОН АМПЕРА by SUPERPOSITION: Мы выполним ЛИНИЙНУЮ ИНТЕГРАЦИЮ вокруг замкнутого пути или ПЕТЛИ.

  • Закон Ампера В ЭТИХ РАСЧЕТАХ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ПРАВИЛО ПРАВИЛЬНОЙ РУКИ

  • Правило правой руки.. AGAIN

  • Еще одно правило правой руки

  • СРАВНИТЬ Line Integral Surface Integral

  • Simple Example

  • Straight Field WireCarrying UNIFORM Current

  • Расчет График ????

  • B R r

  • Процедура • Применяйте закон Ампера только к очень симметричным ситуациям.• Работает наложение. • Два провода можно обрабатывать отдельно, а результаты складывать (ВЕКТОРИАЛЬНО!) • Отдельные части расчета можно обрабатывать (обычно) без использования векторных вычислений из-за симметрии. • ЭТО ТАКОЕ ЗАКОН ГАУССА С ОТНОШЕНИЕМ!

  • На рисунке ниже показано поперечное сечение бесконечного проводящего листа , по которому проходит ток на единицу длины x l; ток выходит перпендикулярно из страницы. (a) Используйте закон Био-Савара и симметрию, чтобы показать, что для всех точек P над листом и всех точек P´ под ним магнитное поле B параллельно листу и направлено, как показано.(b) Используйте закон Ампера, чтобы найти B во всех точках P и P´.

  • ПЕРВАЯ ЧАСТЬ Вертикальные компоненты Отмена

  • L B Бесконечная протяженность B Подайте ток в цепь

  • B Бесконечная протяженность B «Математические» оценки = 0 Расстояние не фактор!

  • Физический соленоид

  • Внутри соленоида Для «БЕСКОНЕЧНОГО» (длинного) соленоида предыдущая проблема и СУПЕРПОЛОЖЕНИЕ предполагают, что поле ВНЕ этого соленоида НУЛЬ!

  • Загрузить еще….

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о