Презентация к уроку "Сила Ампера"

Сила Ампера

ВПЕРВЫЕ СВЯЗЬ МЕЖДУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ И МАГНИТНЫМИ ЯВЛЕНИЯМИ БЫЛА ОТКРЫТА В 1820 ГОДУ ХАНСОМ КРИСТИАНОМ ЭРСТЕДОМ: ПРИ ЗАМЫКАНИИ ЦЕПИ МАГНИТНАЯ СТРЕЛКА ОТКЛОНЯЕТСЯ ОТ СВОЕГО ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО ПОЛОЖЕНИЯ (ПОКАЗАНО ПУНКТИРОМ). ПРИ РАЗМЫКАНИИ ЦЕПИ СТРЕЛКА ВОЗВРАЩАЕТСЯ В СВОЕ ПЕРВОНАЧАЛЬНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ. ЭТО ОЗНАЧАЕТ, ЧТО ПРОВОДНИК С ТОКОМ И МАГНИТНАЯ СТРЕЛКА ВЗАИМОДЕЙСТВУЮТ ДРУГ С ДРУГОМ.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ ПРОВОДНИКАМИ С ТОКОМ, ТО ЕСТЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ ДВИЖУЩИМИСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ЗАРЯДАМИ, НАЗЫВАЮТ МАГНИТНЫМИ. СИЛЫ, С КОТОРЫМИ ПРОВОДНИКИ С ТОКОМ ДЕЙСТВУЮТ ДРУГ НА ДРУГА, НАЗЫВАЮТ МАГНИТНЫМИ СИЛАМИ.

В 1820 ГОДУ АНДРЕ АМПЕР ОТКРЫЛ ЗАКОН ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРОВОДНИКОВ С ТОКОМ. ДЛЯ ДВУХ БЕСКОНЕЧНО ДЛИННЫХ ПРОВОДНИКОВ АМПЕР УСТАНОВИЛ

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

Основные свойства магнитного поля:

• Магнитное поле порождается электрическим током (движущимися зарядами).
• Магнитное поле обнаруживается по действию на электрический ток (движущиеся заряды).
• Магнитное поле существует реально независимо от нас, от наших знаний о нем.

В ходе своих исследований Ампер сумел установить выражение для силы, действующей на отдельный элемент тока, в результате чего смог определить модуль вектора магнитной индукции

Модулем вектора магнитной индукции называется отношение максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на участок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого участка.

За единицу магнитной индукции принимается магнитная индукция однородного поля, в котором на участок проводника длиной 1 м при силе тока в нем 1 А действует со стороны поля максимальная сила 1 Н

Данное выражение называется

законом Ампера:

Сила ампера равна произведению вектора магнитной индукции на силу тока, длину участка проводника и на синус угла между магнитной индукцией и участком проводника

НАПРАВЛЕНИЕ СИЛЫ АМПЕРА МОЖНО ОПРЕДЕЛИТЬ С ПОМОЩЬЮ ПРАВИЛА ЛЕВОЙ РУКИ

• Если левую руку расположить так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 90 ° большой палец покажет направление силы, действующей на отрезок проводника.

ОПРЕДЕЛИТЕ НАПРАВЛЕНИЕ СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА ПРОВОДНИК С ТОКОМ СО СТОРОНЫ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

В

В

I

I

Х

Х

Х

Х

I

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

Х

14

ОПРЕДЕЛИТЕ НАПРАВЛЕНИЕ СИЛЫ ТОКА В ПРОВОДНИКЕ, НАХОДЯЩЕМСЯ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТОКОВ

притяжение

отталкивание

Задача 1.

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

Задача 2.

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

Задача 3.

Определить силу тока в проводнике длиной 20 см, расположенному перпендикулярно силовым линиям магнитного поля с индукцией 0,06 Тл, если на него со стороны магнитного поля действует сила 0,48 Н.

Задача 4.

Проводник длиной 20см с силой тока 50 А находится в однородном магнитном поле с индукцией 40 мТл. Какую работу совершит источник тока, если проводник переместится на 10 см перпендикулярно вектору магнитной индукции (вектор магнитной индукции перпендикулярен направлению тока в проводнике).

Прямой проводник ab длиной l = 0,5 м ,

массой m = 0 , 5 г подвешен горизонтально на двух невесомых нитях oa и о b в однородном магнитном поле. В= 24,5 мТл и перпендикулярно к проводнику. Какой ток надо пропустить через проводник, чтобы одна из нитей разорвалась, если нить разрывается при нагрузке, равной силе, превышающей Fmax = 39 , 2 мН .

В