Interacțiunea dintre magneți și curenți - câmp electromagnetic - electrodinamică - toate lecțiile de Fizică 11
Studiul material nou
Orice magnet are doi poli (poli ai unui magnet sunt numite părțile, care sunt aproape de efectul cel mai pronunțat al magnetului). Experiența a arătat că magneți, cum ar fi poli resping și, spre deosebire de - a atras.
Sa dovedit că interacțiunea dintre poli magnetici este foarte similar cu interacțiunea sarcinilor electrice. Mai mult decât atât, se pare că la fel ca și pentru sarcina electrică, interacțiunea pol de putere este invers proporțională cu pătratul distanța între acestea.
Cu toate acestea, pentru a obține un „singur“ pol magnetic (doar la nord și la sud), la fel ca sarcinile electrice pozitive și negative, era imposibil: dacă retezate magnet din doi magneți mai mici, fiecare dintre care are peste doi poli - nord și sud. Deja în secolul XX, sa constatat că, chiar și particulele elementare, cum ar fi protonii și electronii sunt magneți mici, care au doi poli.
observație experimentală directă legătură între fenomenele electrice și magnetice au apărut din cauza gălbează. In anul 1820 fizicianul danez X. Oe, despre prelegeri curenții constant, a atras atenția asupra faptului că un ac magnetic în apropierea unui conductor atunci când curentul pornit. Astfel, a deschis orієntuvalnu conductor de acțiune cu curent la magnetul permanent.
După Magneții interacțiunile au fost detectate cu magneți și curenți electrici la magneți, a apărut întrebarea: Va fi interacțiunea magnetică între curenți electrici?
Un răspuns pozitiv la această întrebare a fost obținută prin Amperi. El a stabilit experimental că conductoare paralele cu curenți interacționează.
Sa constatat că conductorii paralele cu curenții interacționează unele cu altele:
Ø în cazul în care fluxul de curenți într-o singură direcție, conductorii sunt desenate, ca și în cazul în care în direcții opuse - care resping. Interacțiunea conductoarelor cu curenții utilizate pentru a determina unitatea de curent, numit după Ampere amp r One Amperi - o forță a unui astfel de curent constant, care, atunci când trece prin două rectilinii paralele infinit conductori lungi este foarte mică secțiune transversală poziționată în vid, la o distanță de 1 m de fiecare altele, determină puterea interacțiunii dintre conductoare, egală cu 2 · 10-7 N pe metru de lungime.
Interacțiunea dintre bobinele cu curenți Amperi descoperit că seamănă cu interacțiunea dintre magneți permanenți: capetele bobinelor atrag sau se resping reciproc, în funcție de modul în care curenții direcționați în bobinele.
3 bobine cu magneți permanenți, cu curenți de asemenea, interacționa ca magneți: capătul bobinei este atras de polul magnet sau respins de la ea. Astfel,
Ø un capăt al bobinei cu curent este polul nord, iar celălalt - sud.
Astfel, bobina cu curent în efectul lor magnetic este similar cu magnet.
Puteți da studenților o schemă de interacțiuni magnetice:
Interacțiunile dintre conductori cu un curent numit magnetic. Forța cu care conductorilor purtătoare acționează pe fiecare parte, sunt numite magnetice.
Faptul că curentul bobinei și magneții interacționează în acest mod a condus la Amperi crezut că proprietățile magnetice ale magneților permanenți datorate curenților microscopice nezatuhayuchimi (Ampere numite moleculare) care circulă în aceasta. Conform acestei ipoteze, substanțele de particule sunt bobine aparent mici, cu curenți. Această presupunere se numește ipoteza Amperi.
În cazul în care curenții microscopice sunt orientate la întâmplare, nu părea să prezinte proprietăți magnetice. Și în cazul în care curenții microscopice sunt orientate în mod similar, atunci „vecine“ curenți microscopice vor fi îndreptate în direcții opuse și, prin urmare, se vor compensa reciproc.
Dar, în apropierea suprafeței de probă curenții microscopice curg într-o singură direcție, ca și în cazul în care formează un curent care curge în jurul suprafeței eșantionului. În consecință, eșantionul devine ca o bobină cu un curent și, prin urmare, prezintă aceleași proprietăți magnetice ca bobina cu curent.
Ipoteza lui Ampere explică de ce este imposibil să se separe polii unui magnet, având „un singur“ pol: pentru fiecare jumătate a magnetului din nou o bobină similară cu curent.
ÎNTREBĂRI studenților în timpul prezentării materialului nou
1. Care sunt proprietățile de bază ale magneților permanenți?
2. Cum să coopereze poli magnetici?
3. Care sunt efectele observate în circuit în care există un curent electric?
4. Există o relație între fenomenele electrice și magnetice?
1. Care este cel mai bun poziționat conductorul parcurs de curent, care demonstrează o experiență Oersted - de-a lungul meridianului sau de-a lungul paralelei?
2. Cum se interactioneaza cu spire adiacente ale bobinei cu un curent - atrag sau se resping?
3. Este posibil să se facă bar magnet, astfel încât capetele sale au fost ca poli?
TEMĂ DE STUDIU MATERIAL
1. Este posibil să se taie magnet, astfel încât unul dintre magneții rezultate au avut doar un pol nord, iar celălalt - doar sud?
2. Să descrie mai multe metode prin care se poate determina o piesă magnetizat din sârmă de oțel.
3. turistic găsit în pădure lamă de ferăstrău din oțel. După cum se poate determina dacă pictura este magnetizat, în cazul în care nu aduce obiecte din materiale magnetice?
1. polul nord al magnetului aduce la mingile de tenis încărcate pozitiv agățat pe un fir. Ce se va observa - atracție sau repulsie?
Cum se schimbă un răspuns în cazul în care mingea este încărcată negativ? soluţii
In ambele cazuri, se va observa atracție datorită separării particulelor încărcate într-un corp neutru (magnet) într-un câmp electric. Substituirea sarcina pozitivă pe bordură și un negativ (sau) polul nord magnetic la sud nu va afecta rezultatul: câmpul magnetic nu acționează asupra particulelor încărcate sau corpul fix.
2. în mod alternativ, acul magnetic este deviat, în cazul în care se deplasează departe în apropiere de fasciculul de particule:
c) ioni pozitivi?
3. Cum pot afla dacă există un curent în cablul fără a utiliza un ampermetru?
lecții învățate Ceea ce a fost
· Părți ale magnetului, care este aproape de efectul cel mai pronunțat al magnetului se numește poli magnetici.
· Polul nord al acului magnetic este numit cel care indică spre nord.
· Magneți cum ar fi poli resping și spre deosebire de - a atras. Prin urmare, cu ajutorul acului magnetic poate determina care pol al magnetului de nord și care sud.
· Acționează un conductor de curent pe magnetul permanent este dispus lângă ea.
· Conductorii paralele cu curentii interacționează unele cu altele, dacă curentii într-o singură direcție, conductorii sunt desenate, ca și în cazul în care în direcții opuse - care resping.
· Bobinele cu curenți interacționa precum și magneți permanenți.
· Proprietăți magnetice Ipoteză Ampere de magneți permanenți nezatuhayuchimi datorită „moleculare“ curenții care circulă în ele.