Магнитное поле и его свойства. Магнитная индукция. Сила Ампера. Работа при перемещении проводника в магнитном поле. Намагничивание веществ, страница 3

Технологическая карта решения задач

Вид блока	Что делать	Как делать
		на 3	на 4		на 5
ТМ1	1 М10 упр. 11 стр. 165 2 Ш10 упр. 7 стр. 172	1 Решить упр. 11(3,4). 2 Решить упр. 7(3,4,7,9).
З1	Гладкова Р.А. Сборник задач и вопросов по физике для средних и специальных учебных заведений.	№ 17.20 № 17.26 № 17.56 № 17.71		№ 17.21 № 17.27 № 17.58 № 17.72		№ 17.22 № 17.28 № 17.57 № 17.73
ТМ2	1 М11упр. 1 стр. 22 2 Ш11 упр. 1 стр. 17	1 М11упр. 1(8,9,10) 2 Ш11 упр. 1(1,4)		1 М11упр. 1(8,9,10) 2 Ш11 упр. 1(2,4)		1 М11упр. 1(8,9,10) 2 Ш11 упр. 1(3,4)
Пр.з	Пособие	1 группа		2 группа		3 группа

Вводная лекция

1 Взаимодействие токов и движущихся электрических зарядов. Магнитное поле как вид материи.

Силовые характеристики магнитного поля.

Соединим два лёгких проводника по указанной схеме:

Проводники должны проявлять гравитационное и кулоновское взаимодействие. Но в данном опыте эти взаимодействия столь малы, что обнаружить их невозможно. При замыкании цепи  проводники начинают притягиваться друг к другу.

Если токи пустить в противоположных направлениях, то проводники отталкиваются друг от друга. Взаимодействие проводников с током нельзя объяснить ни гравитационными, ни Кулоновскими силами.

Наблюдая отклонение потока электронов в трубке с экраном под действием магнита, взаимодействие магнитной стрелки и проводника с током, можно сделать вывод, что вокруг проводника с током образуется магнитное поле. Так как ток представляет собой движущиеся заряды, следовательно, магнитное поле образуется вокруг движущихся заряженных тел. Точнее сказать движущиеся заряженные тела создают вокруг себя электромагнитное поле. В дальнейшем нас будет интересовать только магнитная составляющая этого поля.

Магнитное поле можно обнаружить приборами. Оно существует объективно и представляет собой вид материи. Сила магнитного взаимодействия движущихся заряженных тел в вакууме находится:

, где – скорость света в вакууме.

Механизм  взаимодействия движущихся заряженных тел можно представить следующим образом: тело с зарядом, двигаясь со скоростью, создает вокруг себя магнитное поле, которое действует на движущийся заряд q, т.е. взаимодействие типа тело-поле. Указанную формулу можно заменить:

, где

Величину называют индукцией магнитного поля.

Она представляет собой силовую характеристику магнитного поля и является векторной величиной. Сила магнитного взаимодействия движущегося заряженного тела и магнитного поля находится как векторное произведение векторов и

 а величина силы будет  

Впервые указанная сила была введена в физику голландским ученым Лоренцем.

Величину называют напряженностью магнитного поля и обозначают буквой,
– магнитной постоянной.

Влияние на магнитное поле окружающей среды учитывается коэффициентом, который называют магнитной проницаемостью среды и обозначают .

   

Индукция магнитного поля в измеряется теслами , а напряжённость измеряется в амперах на метр

Итак, силовыми характеристиками магнитного поля являются индукция и напряжённость.

Магнитное поле проводника с током будет представлять собой  результирующее поле движущихся в проводнике зарядов, а силовые характеристики будут вычисляться по следующим формулам:

1 Для прямолинейного проводника:

    , где – расстояние от исследуемой точки до проводника

2 В центре кругового контура:

  , где – радиус контура

3 Внутри длинной катушки:

    , где– число витков,– длина катушки

2  Графическое изображение магнитных полей, линии индукции

(напряженности). Вихревой характер магнитного поля. Магнитный

поток.

Графически магнитные поля изображают с помощью линий, касательные к которым в любой точке совпадают с вектором индукции или напряженности поля в этой точке.