Магнитный поток

Магнитный поток

Правило буравчика.

Правило левой руки

Если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по току, то отставленный большой палец покажет направление действующей на проводник силы

Вектор магнитной индукции

• Там, где силовые линии гуще, индукция магнитного поля больше.

• Там, где силовые линии реже, индукция магнитного поля меньше

В

В

В

В

Отличие магнитной индукции от магнитного потока

• Вектор магнитной индукции В характеризует магнитное поле в каждой точке пространства , а магнитный поток – определенную область пространства

В

S

Определение магнитного потока

Произведение индукции магнитного поля, пронизывающей поперечное сечение контура, на площадь этого контура называется магнитным потоком

В

s

Обозначение и формула магнитного потока

n

• Ф - символ магнитного потока
• Ф - скалярная величина.

• Формула для расчета магнитного потока

Ф=В ·S·cosα

α

f

Величины, входящие в формулу Ф=В · S · cosα n

В – магнитная индукция,

S – площадь контура,

ограничивающего площадку,

α – угол между направлением вектора индукции В и нормалью n

(перпендикуляром) к площадке

В

α

S

Вильгельм Эдуард Вебер

1804 – 1891 г.г

Единица измерения магнитного потока Вб

• 1 Вб - магнитный поток, созданный магнитным полем с индукцией 1 Тл через поверхность площадью 1м 2 , расположенную перпендикулярно вектору магнитной индукции.

В=1 Тл

S=1м 2

Способы изменения магнитного потока Δ Ф

1) Путем изменения площади

контура Δ S

2) Путем изменения величины магнитного поля Δ В

3) Путем изменения угла Δ α

Зависимость Δ Ф от площади Δ S

В

• При одинаковой магнитной индукции В , чем больше

площадь контура S ,

тем больше

изменение магнитного потока Δ Ф ,

пронизывающего данный контур:

S

В

S

Δ Ф=В· Δ S·cosα

s

s

Зависимость ΔФ от магнитной индукции ΔВ

• При одинаковой площади S ,чем сильнее поле, тем гуще линии магнитной индукции, соответственно увеличивается В , а значит и больше изменение магнитного потока:

Δ Ф= Δ В·S·cosα

В

В

s

Зависимость Δ Ф от угла Δ α

• Если угол α = 0º

В этом случае линии В и нормали n к площадке параллельны.

Но В и площадка S перпендикулярны друг другу !!!

Тогда cos 0º =1 , изменение магнитного потока принимает свое максимальное значение:

Δ Ф = B · S

n

n

n

B

s

Зависимость Δ Ф от угла Δ α

2) Если угол α = 90 º

В этом случае линии В и нормали n к площадке перпендикулярны

Но В и площадка S параллельны друг другу!!!

cos 9 0º =0 и изменение магнитного потока будет минимальным:

Δ Ф=0

n

В

S

Зависимость Δ Ф от угла Δ α

• При вращении рамки определенной площади S в постоянном магнитном поле В ,угол между В и S постоянно меняется от α 1 до α 2

• Тогда изменение магнитного потока находится по формуле:

В

Δ Ф = В · S · (cosα 1 – cosα 2 )

• При усилении магнитного поля количество силовых линий возрастает, следовательно, возрастает и магнитный поток.

• Уменьшение площади контура при неизменной магнитной индукции магнитного поля приводит к уменьшению числа линий, пронизывающих контур и, следовательно, к уменьшению Ф .

• Поворот контура также приводит к изменению числа линий, пронизывающих замкнутый контур.

• Если же плоскость контура параллельна линиям магнитной индукции, то поток сквозь него равен нулю: Ф = 0.

Решение задач

• Задача №1

Контур с площадью

100 см 2 находится в однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл. Чему равен магнитный поток, пронизывающий контур, если плоскость контура и вектор индукции перпендикулярны ?

S=100 см 2 0,01м 2

В=2 Тл

α=0º

Ф - ?

Ф=В ·S·cosα

Ф=0,02 Вб

Решение задач

• Задача №2

Контур площадью 1 м 2 находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,5Тл, угол между вектором индукции и нормалью к поверхности контура 60º. Каков магнитный поток через контур?

S=1 м 2

В=0,5 Тл

α=60º

Ф - ?

Ф=В·S·cosα

Ф=0,25 Вб

Решение задач

• Задача 3

R=1 м 2

Проволочное кольцо радиусом 1 м ,

В=5 Тл

поворачивается на 180 0 относительно вертикальной оси. Индукция магнитного поля равна 5 Тл и сразу перпендикулярна кольцу. Найдите изменение магнитного потока через кольцо в результате поворота

α 1 =0º

α 2 =180º S=2  R

ΔФ - ?

Δ Ф=В·S·(cosα 1 - cosα 2 )

Δ Ф=62,8 Вб

Домашнее задание:

изучить §38, выполнить упр. 34(1).