Магнитное поле.

Магнитное поле тока

Физика 8 класс

План урока:

• 1) Магнитное поле
• 2) Магнитное поле тока
• 3) Задания для закрепления материала

Магнитное поле

• Одним из свойств электрического тока является магнитное поле, оно возникает при протекании тока по проводнику.

ПРИМЕР:

• При прохождении тока по двум параллельно расположенным проводникам между проводниками возникают силы взаимодействия, которые называются магнитными силами. Действие этих сил может привести к деформации проводников (см. рисунок).

Для изучения магнитного действия тока используют магнитную стрелку.

Обрати внимание!

• У магнитной стрелки есть два полюса — северный (обозначается буквой N , окрашен в синий цвет) и южный (обозначается буквой S , окрашен в красный цвет).

• Линию, соединяющую полюсы магнитной стрелки, называют её осью .

Магнитную стрелку ставят на острие, чтобы она могла свободно поворачиваться.

• Рассмотрим опыт, который показывает взаимодействие проводника с током и магнитной стрелки. Такое взаимодействие впервые обнаружил в 1820г. датский учёный Ханс Кристиан Эрстед.

Расположим проводник, включённый в цепь источника тока, над магнитной стрелкой параллельно её оси.

При замыкании цепи магнитная стрелка отклоняется от своего первоначального положения. При размыкании цепи магнитная стрелка возвращается в своё начальное положение. Это означает, что проводник с током и магнитная стрелка взаимодействуют друг с другом.

Опыт Эрстеда подтверждает существование вокруг проводника с электрическим током магнитного поля, которое и действует на магнитную стрелку, отклоняя её.

Обрати внимание!

• Магнитное поле существует вокруг любого проводника с током, т.е. вокруг движущихся электрических зарядов. Электрический ток и магнитное поле неотделимы друг от друга.

• Опыт Эрстеда устанавливает связь между электрическими и магнитными явлениями. О существовании такой связи догадывались ещё первые исследователи, которых поражала аналогия электрических и магнитных явлений, например, притягивание и отталкивание: в электричестве — разноимённых и одноимённых зарядов, а в магнетизме — разноимённых и одноимённых полюсов.

• Таким образом, вокруг неподвижных электрических зарядов существует только электрическое поле. Вокруг движущихся зарядов, то есть электрического тока, существует и электрическое, и магнитное поле. Магнитное поле появляется вокруг проводника, когда в последнем возникает ток, поэтому ток можно рассматривать как источник магнитного поля. В этом смысле надо понимать выражения «магнитное поле тока» или «магнитное поле, созданное током».

Магнитное поля прямого тока

• Существование магнитного поля вокруг проводника с электрическим током можно обнаружить различными способами. Один из таких способов заключается в использовании мелких железных опилок.

• В магнитном поле опилки — маленькие кусочки железа — намагничиваются и становятся магнитными стрелочками. Ось каждой стрелочки в магнитном поле устанавливается вдоль направления действия сил магнитного поля.

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

• С помощью магнитных линий удобно изображать магнитные поля графически. Так как магнитное поле существует во всех точках пространства, окружающего проводник с током, то через любую точку можно провести магнитную линию. Магнитные линии магнитного поля тока представляют собой замкнутые кривые, охватывающие проводник.

Обрати внимание!

• Направление, которое указывает северный полюс магнитной стрелки в каждой точке поля, принято за направление магнитной линии магнитного поля.

Цепочки, которые образуют в магнитном поле железные опилки, показывают форму магнитных линий магнитного поля (рис. 1).

• Если прямой проводник пропустить сквозь лист картона, на который насыпан тонкий слой железных опилок, включить ток и опилки слегка встряхнуть, то под действием магнитного поля тока железные опилки расположатся вокруг проводника не беспорядочно, а по концентрическим окружностям (рис. 2).

• На рисунке показано расположение магнитных стрелок вокруг проводника с током, расположенного перпендикулярно плоскости чертежа, ток в нём направлен от нас, что условно обозначено кружком с крестиком. Оси этих стрелок устанавливаются вдоль магнитных линий магнитного поля прямого тока (рис. 3, а).
• При изменении направления тока в проводнике на противоположное (к нам), что условно обозначено кружком с точкой, все магнитные стрелки поворачиваются на

• 180° (рис. 3, б).

Направление магнитных линий магнитного поля тока связано с направлением тока в проводнике.

• Направление линий магнитного поля можно определить с помощью правила правой руки:
• если обхватить проводник с током ладонью правой руки так, чтобы отставленный большой палец был сонаправлен с током (рис. 4), то согнутые четыре пальца укажут направление линий магнитного поля.

• ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА

Определи, какой из примеров иллюстрирует магнитное действие электрического тока. Выбери правильный ответ из предложенных:

• притягивание волос к свитеру во время его снятия
• притягивание воды в океане к Луне во время прилива
• взаимодействие двух магнитных стрелок
• действие проводника с током на магнитную стрелку

Для прямого проводника с током, изображённого на рисунке, определи направление линий магнитного поля в точках А и В.

Из предложенных ответов выбери правильный:

в обеих точках вниз

в обеих точках вверх

в точке A— вниз, в точке B магнитного поля нет

в точке A— вверх, в точке B магнитного поля нет

Вокруг прямого проводника с током существует магнитное поле, магнитные линии которого направлены так, как показано стрелками на рисунке. Определи направление тока в проводнике.

Из предложенных ответов выбери правильный.

Направление тока в проводнике определить невозможно.

Ток в проводнике направлен к нам.

Тока в проводнике нет.

Ток в проводнике направлен от нас.

• После того как была собрана электрическая цепь согласно схеме, изображённой на рисунке, в точку A поместили магнитную стрелку и замкнули ключ. Определи, какое положение займёт стрелка.
• Обрати внимание, что точка A находится над соответствующим элементом цепи.

В ответе укажи один из вариантов (только цифру расположения магнитной стрелки.

1)

2)

3)

4)

Спасибо за урок!