«Магнитное поле. Закон Ампера. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца »

Магнитное поле, закон Ампера, сила Лоренца

Преподаватель физики первой квалификационной категории Рыльского филиала ОБПОУ «КБМК»

Ткачева Надежда Михайловна

Цели урока:

• Формирование понятий «магнитное поле», «индукция магнитного поля», «силовые линии магнитного поля», умения применять полученные знания к анализу магнитных явлений
• Ознакомление с законом Ампера, силой Лоренца
• Формирование умения анализировать, устанавливать связи между элементами ранее изученного и нового материала по теме «Электромагнитные явления»

Опыты Эрстеда (1820 г.)

• Эти опыты показали, что на магнитную стрелку, расположенную вблизи проводника с током, действуют силы, которые стремятся повернуть стрелку .

Эрстед Ханс Кристиан (1777 – 1851)

• Датский физик, иностранный почетный член Петербургской академии наук. Труды по электричеству, акустике, молекулярной физике. Открыл магнитное действие электрического тока.

Опыты Ампера (1820 г.)

• французский физик А. Ампер наблюдал силовое взаимодействие двух проводников с токами и установил закон взаимодействия токов.

Ампер Андре Мари (1775 – 1836)

• Один из основоположников электродинамики. Открыл механическое взаимодействие токов и установил закон этого взаимодействия (закон Ампера). Построил первую теорию магнетизма.

Тема занятия

Магнитное поле, закон Ампера, сила Лоренца

Выводы из опытов

• Магнитная стрелка отклонилась под действием магнитного поля, которое возникло вокруг проводника с током.
• Магнитное поле одного проводника действует на второй проводник, магнитное поле второго проводника действует на первый проводник.
• Гипотеза Ампера: магнитные свойства постоянных магнитов объясняются множеством круговых токов, циркулирующих внутри молекул этих тел.

Магнитное поле – особый вид материи, возникающий вокруг движущихся электрических зарядов и проявляющийся по действию на них.

Свойства магнитного поля

• Материально
• Порождается электрическим током, т.е. движущимися электрическими зарядами
• Обнаруживается по действию на движущиеся электрические заряды (электрический ток) или магнитную стрелку

Магнитная индукция

Силовой характеристикой магнитного поля является магнитная индукция. Обозначается буквой В и измеряется в теслах ( Тл). Магнитная индукция – векторная физическая величина, равная отношению силы F в 1 Н со стороны магнитного поля, действующей на проводник с током I в 1 А при длине проводника l = 1 м.

Вектор магнитной индукции

• Направление вектора магнитной индукции задается направлением магнитной стрелки, помещенной в данную точку поля. Оно совпадает с направлением, которое указывает северный полюс стрелки.

Линии магнитной индукции

• Линии магнитной индукции – линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением вектора магнитной индукции
• Линии магнитной индукции замкнуты, выходят из северного полюса и входят в южный полюс

Магнитное поле прямого тока (проводника с током)

• Концентрические окружности с центром в проводнике
• Направление вектора магнитной индукции определяется по первому правилу буравчика или по правилу правой руки

Правило буравчика

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

Правило буравчика

Если ввинчивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление движения рукоятки буравчика укажет направление вектора магнитной индукции.

Правило правой руки

Правило правой руки:

если прямой проводник обхватить ладонью так, чтобы отогнутый большой палец указывал направление тока в проводнике, то оставшиеся пальцы укажут направление вектора магнитной индукции.

Правило правой руки для соленоида

• Если правую руку расположить так, чтобы четыре пальца показывали направление тока в соленоиде, то отогнутый большой палец покажет направление линий магнитного поля

Закон Ампера

• На проводник с током со стороны магнитного поля действует сила Ампера, направление которой определяется по правилу левой руки

Применение силы Ампера

В магнитном поле возникает пара сил, момент которых приводит катушку во вращение

Сила Лоренца

• На движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля действует сила Лоренца, направление которой определяется по правилу левой руки

Лоренц Хендрик Антон (1853 – 1928)

• Нидерландский физик и математик, создатель электронной теории. Нашел (1904) наиболее общие

преобразования пространственных координат времени (преобразования Лоренца).

Правило левой руки для силы Лоренца

• левую руку расположить так, чтобы четыре вытянутых пальца показали направление скорости положительно заряженной частицы, линии магнитной индукции входили в ладонь, тогда отогнутый большой палец покажет направление силы Лоренца

Северное сияние - проявление действия силы Лоренца

Применение силы Лоренца: Масс- спектрограф

ЭЛТ осциллографа

Определение направления вектора магнитной индукции .

⊗

⊙

+

_

Определение направление вектора магнитной индукции.

Определение магнитных полюсов катушки с током.

S

N

1. Определите направление действия силы Лоренца

1

5

▪

2

4

6

х

3

а) 1 б) 2 в) 3

г) 4 д) 5 е) 6

32

Определите направление действия силы Лоренца

1

5

х

2

4

6

▪

3

а) 1 б) 2 в) 3

г) 4 д) 5 е) 6

Определите направление действия силы Лоренца

1

5

х

4

3

6

▪

2

а) 1 б) 2 в) 3

г) 4 д) 5 е) 6

Домашнее задание

§§ 1 -6

Спасибо

за работу

на уроке!