Если вплотную к экрану поднести подковообразный постоянный магнит, как показано на рисунке, то светлое пятно, находившееся вначале в центре экрана, сместится в горизонтальном направлении, если северный полюс магнита расположен вверху, а южный - внизу, то пятно смещается вправо. Если магнитные полюса поменять местами, то пятно сместится влево.
Смещение пятна происходит в результате того, что на подлетающие к экрану электроны в магнитном поле магнита действует сила Лоренца, По известным направлениям скорости электронов, направлению вектора индукции магнитного поля и направлению силы Лоренца можно
33
.
определить знак подлетающих к экрану зарядов и убедиться, что заряды отрицательные.
3.2.5. Закон Ампера
На изолирующем основании закреплены два параллельных металлических стержня в горизонтальном направлении. Между стержнями помещается подковообразный магнит, как показано на рисунке. На стержнях в перпендикулярном к ним направлении лежит легкий алюминиевый цилиндр. При подключении установки к источнику тока по цилиндру протекает ток в направлении, перпендикулярном силовым линиям магнитного поля. На цилиндр при этом действует сила Ампера в горизонтальном направлении. Под действием этой силы цилиндр приходит в движение.
Направление движения цилиндра изменяется на противоположное, если изменить направление тока в цепи или если магнит повернуть так, чтобы северный и южный полюса поменялись местами.
Если направление тока и расположение полюсов известны, то можно убедиться в справедливости правила левой руки.
3.2.6. Рамка с током в магнитном поле
На штативе укреплен подковообразный постоянный магнит и подвешена прямоугольная рамка, как показано на рисунке. Рамка может вращаться относительно вертикальной оси. Для того чтобы ориентация рамки была заметна на большом расстоянии, к рамке перпендикулярно её плоскости прикреплена стрелка. При отсутствии тока рамку следует ориентировать так, чтобы угол между стрелкой и силовыми линиями магнитного поля был около 90 5o 0. При включении тока рамка поворачивается относительно вертикальной оси. Плоскость рамки стремится занять положение, перпендикулярное силовым линиям. Если направление тока поменять на обратное, то рамка развернется на
180 5o 0.
34
.
Если направление тока и направление силовых линий магнитного поля известны, то можно убедиться, что рамка стремится повернуться так, чтобы угол между направлением силовых линий магнитного поля и вектором магнитного момента рамки оказался минимальным.
3.2.7. Взаимодействие параллельных токов 1(опыт 1 )
Для наблюдения взаимодействия токов используются проводники в виде полосок, изготовленных из тонкой металлической фольги.
Полоски фольги расположены вертикально. Направление тока можно изменять с помощью переключателя. Для того чтобы потоки воздуха не влияли на расположение проводников, они находятся внутри прозрачного корпуса. При токах, текущих в противоположных направлениях, полоски фольги расходятся. При параллельных токах полоски фольги сближаются.
3.2.8. Взаимодействие параллельных токов ( 1опыт 2)
Взаимодействие параллельных токов можно продемонстрировать на установке, состоящей из двух рамок с током. Вид этой установки показан на рисунке. На деревянном основании 1 1 0 вертикально расположе35
.
на неподвижная рамка 1 2 0, на которую намотано несколько десятков витков провода. Внутри неподвижной рамки 1 0располагается подвижная рамка 13 0. Эта рамка может вращаться в опорах 1 4 0 и 1 5 0 относительно вертикальной оси.
Силы взаимодействия токов горизонтальных частей рамок компенсируются силами реакции в опорах 14 0 и 1 5 0 и не могут вызвать движение рамки. Силы взаимодействия токов вертикальных частей рамок создают момент силы относительно вертикальной оси и приводят к повороту подвижной рамки на некоторый угол.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.