Grafična predstavitev swf magnetnega polja. Magnetno polje in njegova grafična predstavitev

: vzpostaviti razmerje med smerjo magnetnih linij magnetnega polja toka in smerjo toka v prevodniku. Predstavi pojem neenakomernih in homogenih magnetnih polj. V praksi, da dobimo sliko silnih linij magnetnega polja trajnega magneta, solenoida, prevodnika, skozi katerega teče elektrika... Sistematizirati znanje o glavnih vprašanjih teme "Elektromagnetno polje", nadaljevati poučevanje reševanja kvalitativnih in eksperimentalnih problemov.

V razvoju: aktivirati spoznavno dejavnost učencev pri pouku fizike. Razviti kognitivna dejavnostštudenti.

Izobraževalni: prispevati k oblikovanju ideje o spoznavnosti sveta. Spodbujati delavnost, razumevanje med učenci in učiteljem.

Naloge:

• Izobraževalni

: poglobiti in razširiti znanje o magnetnem polju, utemeljiti razmerje med smerjo magnetnih linij trenutnega magnetnega polja in smerjo toka v prevodniku.

Izobraževalni: pokazati vzročne zveze pri preučevanju magnetnega polja enosmernega toka in magnetnih linij, da brezvzročni pojavi ne obstajajo, da izkušnje kot merilo resnica znanja.

V razvoju: nadaljevati z delom na oblikovanju veščin analize in posploševanja znanja o magnetnem polju in njegovih značilnostih. Vključevanje študentov v aktivne praktične dejavnosti pri izvajanju poskusov.

oprema. Interaktivna tabla, naprava za prikaz lokacije železnih opilkov okoli ravnega vodnika s tokom, naprava za prikaz lokacije železnih opilkov okoli solenoida, vir toka, tuljava 220 W, trakovi magneti, podkovni magneti, magnetni puščice, bakrena žica, železni opilki, magneti, kompas. Predstavitev ( Priloga 1).Dodatno gradivo ( Dodatek 2).

Vrsta lekcije: lekcija učenja nove snovi.

Vrsta lekcije: raziskovalna lekcija.

Med poukom

1. Organizacijska faza

Faza posodabljanja znanja in dejanj.

2. Motivacijska faza

• Prejemanje znanstveno dejstvo o povezavi med smerjo linij magnetnega polja toka s smerjo toka v prevodniku in v solenoidu.
• Uporaba kardanskega pravila za določitev smeri linij magnetnega polja v smeri toka.
• Uporaba pravila desno roko za določitev smeri črt magnetnega polja v smeri toka.
• Z uporabo pravila desne roke določimo smer linij magnetnega polja v smeri toka v solenoidu.
• Rešitev praktičnih problemov.
• Povzetek.
• Domača naloga.

Izobraževalni rezultati, ki jih bodo študenti dosegli:

1. Študentje bodo razumeli pomen izrazov: »nehomogeno in homogeno magnetno polje«, »magnetne linije nehomogenih in homogenih magnetnih polj«.
2. Učenci se zavedajo razmerja med smerjo linij magnetnega polja toka s smerjo toka v prevodniku in v solenoidu.
3. Učenci bodo znali reševati praktične naloge:

- določiti smer linij magnetnega polja toka v smeri toka v prevodniku;
- določiti smer linij magnetnega polja toka v smeri toka v solenoidu;
- po smeri toka v prevodniku določimo smer magnetnih linij tokovnega magnetnega polja;
- določi smer magnetnih linij trenutnega magnetnega polja po smeri toka v solenoidu.

1. Faza posodabljanja znanja in dejanj

Magnetizem je znan že od petega stoletja pred našim štetjem, vendar je preučevanje njegovega bistva napredovalo zelo počasi. Lastnosti magneta so bile prvič opisane leta 1269. Istega leta je bil uveden koncept magnetnega pola. Beseda "magnet" (iz grškega magnetis eitos. Mineral, sestavljen iz - FeO (31 %) Fe 2 O 3 (69 %)) pomeni ime rude, izkopane na območju Magnezije (danes mesto Manisa v Turčiji). Magnet je "Herkulov kamen", "ljubeči kamen", "modro železo" in "kraljevski kamen".

Diapozitiv 1. Izvor besede je magnet.
To ime si je izmislil starogrški dramatik Evripid (v 5. stoletju pr.n.št.) Na Uralu, Ukrajini, Kareliji in Kurski regiji so bogata nahajališča magnetne železove rude. Trenutno je bilo mogoče ustvariti umetne magnete z večjimi magnetnimi lastnostmi kot naravni. Materiali zanje so zlitine na osnovi železa, niklja, kobalta in nekaterih drugih kovin.

Diapozitiv 2. Umetni magneti.
Magnet je prižgan različna spletna mesta različne privlačne sile, na polih je ta sila najbolj opazna. Že veste, da je okoli katerega koli magneta magnetno polje. Prav to polje privlači železo na magnet.

Diapozitiv 3. Različna privlačna sila magnetov na polih.
Zunanje, staljeno jedro Zemlje je v stalnem gibanju. Zaradi tega v njem nastanejo magnetna polja, ki na koncu tvorijo zemeljsko magnetno polje.

Diapozitiv 4. Globus je velik magnet.
Prej ste preučevali različna delovanja električnega toka, zlasti magnetno delovanje. Kaže se v tem, da med prevodniki s tokom nastanejo sile interakcije, ki se imenujejo magnetne. Prve poskuse za odkrivanje magnetnega polja okoli prevodnika s tokom je izvedel Hans Christian Oersted leta 1820.

Diapozitiv 5. Izkušnja Hansa Christiana Oersteda leta 1820.

Diapozitiv 6. Shema eksperimenta Hansa Christiana Oersteda leta 1820.

Njegove nepričakovane in preproste poskuse z odklonom magnetne igle v bližini prevodnika s tokom so testirali številni znanstveniki. Ta preizkus je prinesel tudi nove rezultate, ki so predstavljali eksperimentalno osnovo prve teorije magnetizma. Prvi je predlagal možno povezavo med električnim tokom in magnetizmom in je bil leta 1735 zabeležen v eni od znanstvenih revij v Londonu, vendar je rešitev prišla. šele ko so se raziskovalci naučili, kako dobiti električni tok.

Razmislite o vrsti poskusov. Izkušnje pri odkrivanju magnetnega polja toka. Sestavimo električni tokokrog po shemi. Postavite magnetno puščico blizu prevodnika. Odgovorimo na vprašanje: "Kako medsebojno delujeta prevodnik s tokom in magnetna igla, če vezje ni zaprto?"

Diapozitiv 7. Izkušnje pri zaznavanju magnetnega polja toka.
Odgovorimo na vprašanje: "Kako delujeta prevodnik s tokom in magnetna igla, če je vezje zaprto?"

Diapozitiv 8. Izkušnje pri zaznavanju magnetnega polja toka.
Odgovorimo na vprašanje: "Kako medsebojno delujeta prevodnik s tokom in magnetna igla, ko je vezje odprto?"

Diapozitiv 9. Izkušnje pri zaznavanju magnetnega polja toka.
Poskusi so pokazali obstoj magnetnega polja okoli prevodnika s tokom. Poskusi kažejo, da je magnetna igla, ki se lahko prosto vrti okoli svoje osi, vedno nastavljena, usmerjena na določen način, v danem območju magnetnega polja. Na podlagi tega se uvede koncept smeri magnetnega polja v dani točki.
Trajni magnet privlači železne opilke. Na podlagi razpoložljivega znanja trdimo, da je to posledica magnetnega polja, ki se pojavlja okoli trajnih magnetov.

Diapozitiv 10. Izkušnje. Trajni magnet privlači železne opilke.
Sklepamo, da so vir magnetnega polja:

a) premikajoči se električni naboji;
b) trajni magneti.

Diapozitiv 11. Viri magnetnega polja.
Z železnimi opilki prikažemo spekter enosmernega magnetnega polja na dani točki.

Diapozitiv 12. Razporeditev kovinskih opilkov okoli ravnega vodnika s tokom.
Odgovorimo na vprašanje: "Kako je mogoče zaznati magnetno polje?"

a) z uporabo železnih opilkov. Ko so izpostavljeni magnetnemu polju, se železne opilke magnetizirajo in se nahajajo vzdolž magnetnih linij.
b) z delovanjem na vodnik s tokom. Padec v magnetno polje tokovni prevodnik se začne premikati, ker s strani magnetnega polja nanj deluje sila.

Diapozitiv 13. Možnosti zaznavanja magnetnega polja.
Ugotovimo na podlagi razpoložljivega znanja vzroke za nastanek magnetnega polja.
Trdimo, da magnetno polje ustvarjajo trajni magneti in se premikajo električni naboji in ga zaznamo z delovanjem na premikajoče se električne naboje. Z oddaljenostjo od vira magnetno polje oslabi.

Diapozitiv 14. Magnetno polje in razlogi za njegovo pojavljanje. Naredimo zaključke:
Okoli prevodnika s tokom (tj. okoli gibljivih nabojev) je magnetno polje. Deluje na magnetno iglo in jo odvrača.
Električni tok in magnetno polje sta neločljiva drug od drugega.

Odgovorili bomo na vprašanja:

• Naokoli negibno dajatve obstajajo ... polje.
• Naokoli mobilni dajatve….

Diapozitiv 15. Zaključki.

2. Motivacija nove učne snovi

Grafični prikaz magnetnega polja. Vsi magneti imajo dve vrsti polov. Ti drogovi se imenujejo južni (J) in severni (N).

Diapozitiv 16. Polovi magnetov.
Idejo o magnetnem polju je mogoče dobiti z uporabo sodobne metode... A to je mogoče storiti tudi z železnimi opilki.

Diapozitiv 17. Silne črte magnetnega polja.
Da bi dobili vpogled v magnetno polje trajnega magneta, morate narediti naslednje: na trak magneta položite list kartona in ga enakomerno potresite z železnimi opilki. Ne da bi premikali magnet in list kartona drug glede na drugega, nežno potrkajte po listu, tako da se lahko žagovina prosto prerazporedi. Pazi, kako se žagovina razporedi po kartonu.

Diapozitiv 18. Silne linije magnetnega polja trakastega magneta ..
Silne črte magnetnega polja so zaprte črte. Zunaj magnetno črte sile pridejo iz severnega pola magneta in vstopijo v južni pol ter se zaprejo v magnet.
Črte, ki jih tvorijo magnetne puščice ali železni opilki v magnetnem polju, so se imenovale črte magnetnega polja.

Diapozitiv 19. Grafični prikaz magnetnega polja toka.
Imenujejo se črte, vzdolž katerih se v magnetnem polju nahajajo osi majhnih magnetnih puščic črte magnetnega polja .
Magnetne črte magnetnega polja toka so zaprte krivulje pokriva vodnik.
Smer, ki kaže Severni pol magnetna igla na vsaki točki polja, vzeta kot smer magnetnih linij magnetnega polja.

3. Razumevanje nove učne snovi

Še naprej raziskujemo svet. Tema današnje lekcije je »Magnetno polje in njegova grafična predstavitev. Nehomogeno in homogeno magnetno polje. Odvisnost smeri magnetnih linij od smeri toka v prevodniku.

Iz tečaja fizike 8. razreda ste izvedeli, da magnetno polje ustvarja električni tok. Obstaja na primer okoli kovinskega prevodnika s tokom. V tem primeru tok ustvarjajo elektroni, ki se premikajo smerno vzdolž prevodnika. Magnetno polje nastane tudi, ko tok prehaja skozi raztopino elektrolita, kjer so nosilci naboja pozitivno in negativno nabiti ioni, ki se premikajo drug proti drugemu.

Ker je električni tok usmerjeno gibanje nabitih delcev, lahko rečemo, da magnetno polje nastane s premikanjem nabitih delcev, tako pozitivnih kot negativnih. Spomnimo se, da po Ampereovi hipotezi nastanejo obročni tokovi v atomih in molekulah snovi kot posledica gibanja elektronov. V magnetih so ti osnovni obročni tokovi usmerjeni na enak način. Zato imajo magnetna polja, ki nastanejo okoli vsakega takega toka, enake smeri. Ta polja se medsebojno krepijo in ustvarjajo polje znotraj in okoli magneta.

Diapozitiv 20. Smer magnetne črte v točki B
Za vizualno predstavo magnetnega polja smo uporabili magnetne črte (imenujejo jih tudi črte magnetnega polja). magnetne črte– to so namišljene črte, vzdolž katerih bi bile v magnetnem polju postavljene majhne magnetne puščice. Smer magnetne črte se običajno vzame kot smer, ki označuje severni pol magnetne igle, nameščene na tej točki.

Diapozitiv 21. Magnetne črte so zaprte.

Diapozitiv 22. Magnetno polje tuljave in trajnega magneta.
Tuljava s tokom, tako kot magnetna igla, ima 2 pola - severni in južni.
Magnetni učinek tuljave je močnejši, več obratov je v njej.
Ko se tok poveča, se magnetno polje tuljave poveča.
Magnetne linije so zaprte.
Na primer, vzorec magnetnih linij ravnega prevodnika s tokom so koncentrični krogi, ki ležijo v ravnini, pravokotni na prevodnik.

Diapozitiv 23. Magnetne linije ravnega prevodnika s tokom. Diapozitiv 24. Razmislite o magnetnih črtah solenoida.
Nehomogeno in homogeno magnetno polje.
Oglejte si sliko črt magnetnega polja trajnega trakastega magneta, prikazano na sliki.

Diapozitiv 25. Predstavitev magnetnega polja z uporabo magnetnih črt.
Iz tečaja fizike 8. razreda vemo, da magnetne črte izhajajo iz severnega pola magneta in vstopajo v južni pol. V notranjosti magneta so usmerjeni od južnega pola proti severu. Magnetne črte nimajo začetka ali konca: bodisi so zaprte, bodisi, tako kot srednja črta na sliki, gredo od neskončnosti v neskončnost. Zunaj magneta so črte najgosteje nameščene na njegovih polih. To pomeni, da je polje najmočnejše v bližini polov in z oddaljenostjo od polov oslabi. Bližje kot je magnetna igla magnetnemu polu, večja je sila magnetnega polja nanjo. magnetne črte so ukrivljene, od točke do točke se spreminja tudi smer sile, s katero polje deluje na puščico. Tako je sila, s katero polje trakastega magneta deluje na magnetno iglo, postavljeno v to polje, na različnih točkah polja lahko različna tako po velikosti kot po smeri. Takšno polje se imenuje neenakomerno.

Linije nehomogenega magnetnega polja so ukrivljene, njihova gostota se razlikuje od točke do točke.
Lastnosti magnetnih linij: če so magnetne črte ukrivljene in se nahajajo z neenako gostoto, potem je magnetno polje neenakomerno.

Diapozitiv 26. Lastnosti magnetnih črt.

Na določenem omejenem območju prostora je mogoče ustvariti enotno magnetno polje, to je polje, na kateri koli točki je sila delovanja na magnetno iglo enaka po velikosti in smeri. Magnetne črte enotnega magnetnega polja so med seboj vzporedne in se nahajajo z enako gostoto. Polje znotraj trajnega trakastega magneta v njegovem osrednjem delu je homogeno.

Diapozitiv 27. Lastnosti magnetnih črt.

Diapozitiv 28. Homogena in nehomogena magnetna polja.

Kaj morate vedeti o magnetnih linijah?

Diapozitiv 29. Kaj morate vedeti o magnetnih linijah?
Za slikanje magnetnega polja se uporablja naslednja tehnika.
Če so črte enotnega magnetnega polja nameščene pravokotno na ravnino risbe in so usmerjene stran od nas za risbo, potem so upodobljene s križi, če pa zaradi risbe proti nam, potem so pike. Tako kot v primeru toka je vsak križ tako rekoč rep puščice, ki leti od nas, in točka je vrh puščice, ki leti proti nam (na obeh slikah smer puščice sovpadajo s smerjo magnetnih črt).

Diapozitiv 30. Slika enotnega magnetnega polja.
Obstaja več načinov za določitev smeri magnetnih linij.

1. Z magnetno iglo.
2. Po gimletovem pravilu.
3. Pravilo desne roke.

Diapozitiv 31. Določanje smeri magnetnih črt.

Prvo pravilo desne roke: če z dlanjo desne roke primete dirigenta, usmerite palec vzdolž toka, potem bodo preostali prsti te roke pokazali smer silnih linij magnetnega polja tega toka.

Diapozitiv 32. Prvo pravilo desne roke.

Drugo pravilo desne roke: če z dlanjo desne roke primete solenoid in štiri prste usmerite vzdolž toka v zavojih, bodo palci vstran kazal smer magnetnih črt znotraj solenoida.

Diapozitiv 33. Drugo pravilo desne roke.
Če postavite okvir s tokom na določeno točko magnetnega polja, bo magnetno polje nanj imelo orientacijski učinek - okvir bo na določen način nameščen v magnetnem polju. Zdaj morate narisati normalo na okvir. V smeri normale lahko določite smer vektorja magnetne indukcije na tej točki magnetnega polja.

Pravilo kardana: če se ročico kardana zavrtite v smeri toka v okvirju, bo smer giba kardana pokazala smer vektorja magnetne indukcije na dani točki polja.

Diapozitiv 34. Pravilo palca.
Rešitev praktičnih problemov.

Diapozitiv 35. Katere trditve so resnične?

Diapozitiv 36. Dokončajte stavek: "Okoli prevodnika s tokom je ...

a) Magnetno polje.
b) Električno polje.
c) Električno in magnetno polje.

Diapozitiv 37. Kaj morate vedeti o magnetnih linijah?

1. Magnetne črte so zaprte krivulje, zato se magnetno polje imenuje vrtinec. To pomeni, da v naravi ni magnetnih nabojev.
2. Čim gostejše so magnetne črte, tem močnejše je magnetno polje.
3. Če so magnetne črte med seboj vzporedne z enako gostoto, se takšno magnetno polje imenuje enakomerno.
4. Če so magnetne črte ukrivljene, to pomeni, da je sila, ki deluje na magnetno iglo na različnih točkah magnetnega polja, različna. Takšno magnetno polje imenujemo neenakomerno.

Diapozitiv 38. Na kaj kaže severni pol magnetne igle? Kaj so magnetne črte?

Diapozitiv 40. Kje je najmočnejše magnetno polje?

Diapozitiv 41. Določite smer toka v znani smeri magnetnih črt.

Diapozitiv 42. Odgovor. Določanje smeri toka vzdolž znane smeri magnetnih črt.

Diapozitiv 43. Katera od možnosti ustreza razporeditvi magnetnih črt okoli ravnega prevodnika s tokom, ki se nahaja pravokotno na ravnino risbe?

Diapozitiv 44. Katera od možnosti ustreza razporeditvi magnetnih črt okoli ravnega prevodnika s tokom, ki se nahaja navpično?

Diapozitiv 45. Katera od možnosti ustreza postavitvi magnetnih linij okoli solenoida?

Diapozitiv 46. Kakšne so magnetne črte solenoida?

4. Zavedanje učne snovi

vprašanja: Diapozitiv 47.

1. Katere trditve držijo?

A) V naravi obstajajo električni naboji.
B) V naravi obstajajo magnetni naboji.
C) V naravi ni električnih nabojev.
D) V naravi ni magnetnih nabojev.

a) A in B, b) A in C, c) A in D, d) B, C in D.

2. Kaj ustvarja magnetno polje?

3. Kaj ustvarja magnetno polje trajnega magneta?

4. Kaj so magnetne črte?

5. Kaj lahko sodimo po vzorcu črt magnetnega polja?

6. Kakšno magnetno polje - enakomerno ali neenakomerno - nastane okoli trakastega magneta? okoli ravnega prevodnika s tokom? znotraj solenoida, katerega dolžina je veliko večja od premera?

Diapozitiv 49. Slike magnetnih polj.

Delo učencev pri tabli.

• Naloga za prvo osebo: narišite magnetno polje ravnega prevodnika s tokom.
• Naloga za drugo osebo: narišite magnetno polje solenoida.
• Naloga za tretjo osebo: narišite magnetno polje trajnega magneta.

Vaja št. 33

1. Na sl. 88 prikazuje prerez BC prevodnika s tokom. Okoli njega so v eni od ravnin prikazane črte magnetnega polja, ki ga ustvarja ta tok. Ali je v točki A magnetno polje?
2. Na sl. 88 prikazuje tri točke: A, M, N. V kateri izmed njih bo magnetno polje toka, ki teče skozi prevodnik BC, delovalo na magnetno iglo z največjo močjo? z najmanjšo močjo?

5. Povzetek lekcije

6. Domača naloga

§§43-45. Vaja 33, 34, 35.

Literatura

1. Peryshkin A.V., Gutnik E.M. Vadnica za izobraževalne ustanove Fizika-9, 12. izdaja. - M .: Droha, 2009.
2. Gromov S.V... "Fizika-9": Učbenik za izobraževalne ustanove. 3. izd. - M .: Izobraževanje, 2002.
3. Pinsky A.A., Razumovsky V.G. Učbenik za izobraževalne ustanove "Fizika-8". M .: Izobraževanje, 2003.
4. »Osnove metodike poučevanja fizike. Splošna vprašanja "uredil L.I. Reznikova, A.V. Peryshkina, P.A. Znamenskega. - M .: Izobraževanje, 1965.
5. Znanstveno-metodična revija "Fizika v šoli", Založba "School-Press", 1999, 6.
6. Revija Fizika v šoli. - 2003. - 7. - 30. str.
7. Dubinin E.M., Podgorny I.M. Magnetno polje nebesnih teles... - M .: Znanje, 1998.
8. »Osnove metodike poučevanja fizike. Splošna vprašanja ”/ uredil L.I. Reznikova, A.V. Peryshkina, P.A. Znamenski - "Izobraževanje", Moskva, 1965.
9. Gromov S.V., Rodina N.A. Fizika-9: Učbenik za izobraževalne ustanove - 3. izd. - M .: Izobraževanje, 2002.
10. V.I. Lukashik Zbirka vprašanj in problemov iz fizike. 7-9 cl. - M .: Izobraževanje, 2002 .-- 192s.
11. Maron A.E., Maron E.A. Testna besedila iz fizike. 7-9 cl. - M .: Izobraževanje, 2002 .-- 79str.

Magnetno polje nastane z električnim tokom. Magnetno polje nastane z električnim tokom. V kovini tok ustvarjajo elektroni, ki se premikajo smerno vzdolž prevodnika. V kovini tok ustvarjajo elektroni, ki se premikajo smerno vzdolž prevodnika. V raztopini elektrolita tok ustvarjajo pozitivno in negativno nabiti ioni, ki se premikajo drug proti drugemu. V raztopini elektrolita tok ustvarjajo pozitivno in negativno nabiti ioni, ki se premikajo drug proti drugemu.

Po Ampereovi hipotezi nastanejo obročni tokovi v atomih in molekulah snovi kot posledica gibanja elektronov. Pri magnetih so osnovni obročni tokovi usmerjeni na enak način. Zato imajo magnetna polja, ki nastanejo okoli vsakega takega toka, enake smeri. Ta polja se medsebojno krepijo in ustvarjajo polje znotraj in okoli magneta.

Magnetne črte se uporabljajo za vizualizacijo magnetnega polja. Magnetne črte so namišljene črte, vzdolž katerih bi bile majhne magnetne puščice nameščene v magnetnem polju. Skozi katero koli točko v prostoru, v kateri obstaja magnetno polje, lahko potegnemo magnetno črto. Magnetne linije so vedno zaprte

Magnetne črte zapustijo severni pol magneta in vstopijo v južni pol. V notranjosti magneta so usmerjeni od južnega pola proti severu. Zunaj magneta so magnetne črte najgosteje nameščene na polih. To pomeni, da je polje najmočnejše v bližini polov, z oddaljenostjo od polov pa slabi.

Nehomogeno in homogeno magnetno polje Nehomogeno magnetno polje Sila, s katero deluje polje trakastega magneta na magnetno iglo, postavljeno v to polje, je lahko na različnih točkah polja različna, tako po velikosti kot po smeri. Magnetne črte nehomogenega magnetnega polja so ukrivljene, njihova gostota se spreminja od točke do točke. Homogeno magnetno polje Na določenem omejenem območju prostora je mogoče ustvariti homogeno magnetno polje, to je polje, na kateri koli točki je sila delovanja na magnetno iglo enaka po velikosti in smeri. Magnetne črte enotnega magnetnega polja so med seboj vzporedne in se nahajajo z enako gostoto.

Smer toka in smer linij njegovega magnetnega polja.

Trajni magneti so telesa, ki ohranjajo dolgo časa magnetizacija. Pol - mesto magneta, kjer je ugotovljeno najmočnejše delovanje N - severni pol magneta S - Južni pol magnet S N S Arc magnet Tračni magnet N 2

Kateri so razlogi za magnetizacijo? Hipoteza Amper + S Po hipotezi Ampère (1775 - 1836) nastanejo obročni tokovi v atomih in molekulah kot posledica gibanja elektronov. Leta 1897 je hipotezo potrdil angleški znanstvenik Thomson, leta 1910 pa je tokove izmeril ameriški znanstvenik Millikan. - e N Ko se kos železa vnese v zunanje magnetno polje, so vsa osnovna magnetna polja v tem železu enako usmerjena v zunanjem magnetnem polju in tvorijo svoje magnetno polje. Tako kos železa postane magnet. 3

Gibanje elektronov je krožni tok, okoli prevodnika z električnim tokom pa je magnetno polje. 4 4

Umetni in naravni magneti. Umetni magneti - pridobljeni z magnetiziranjem železa, ko se vnese v magnetno polje. Naravni magneti so magnetna železova ruda. Naravni magneti, to so kosi magnetnega magnetnega železovega rude 5

Lastnosti magnetov: 1. Polovi magnetov imajo najmočnejši magnetni učinek; 2. Magnet dobro privlači lito železo, jeklo, železo in nekatere zlitine; 3. Železo, jeklo, nikelj v prisotnosti magnetne železove rude pridobijo magnetne lastnosti; 4. Divergentni magnetni poli se privlačijo, medtem ko se istoimenski magnetni poli odbijajo. 6 6

Interakcija magnetov je razložena z dejstvom, da ima vsak magnet magnetno polje in ta magnetna polja medsebojno delujejo. 7

Magnetno polje trajnih magnetov Idejo o obliki magnetnega polja lahko dobimo s pomočjo železnih opilkov. Na magnet je treba le položiti list papirja in ga po vrhu posuti z železnimi opilki. Magnetno polje - komponenta elektromagnetno polje ki se pojavi v prisotnosti časovno spremenljivega električno polje... Poleg tega lahko magnetno polje ustvari tok nabitih delcev. osem

Magnetna polja so prikazana z magnetnimi črtami. To so namišljene črte, vzdolž katerih so nameščene magnetne puščice, nameščene v magnetnem polju. Magnetne črte lahko potegnemo skozi katero koli točko magnetnega polja, imajo smer in so vedno zaprte. Zunaj magneta gredo magnetne črte iz severnega pola magneta in vstopijo v južni pol ter se zaprejo znotraj magneta. devet

Po vzorcu magnetnih črt je mogoče soditi ne le o smeri, ampak tudi o velikosti magnetnega polja. Na tistih območjih prostora, kjer je magnetno polje močnejše, so magnetne črte upodobljene bližje druga drugi, gostejše kot na mestih, kjer je polje šibkejše. deset

NEHOMOGENE MAGNETNO POLJE Sila, s katero deluje polje magneta, je lahko različna tako po velikosti kot po smeri. Takšno polje se imenuje neenakomerno. Značilnosti nehomogenega magnetnega polja: magnetne črte so ukrivljene; gostota magnetnih linij je različna; sila, s katero magnetno polje deluje na magnetno iglo, je na različnih točkah tega polja različna po velikosti in smeri. 12

Kje obstaja neenakomerno magnetno polje? Okoli ravnega prevodnika s tokom. Slika prikazuje odsek takega prevodnika, ki se nahaja pravokotno na ravnino risbe. Tok je usmerjen stran od nas. Vidimo, da so magnetne črte koncentrični krogi, med katerimi se razdalja povečuje z oddaljenostjo od prevodnika 13

HOMOGENENO MAGNETNO POLJE Značilnosti enotnega magnetnega polja: magnetne črte so vzporedne ravne črte; gostota magnetnih linij je povsod enaka; sila, s katero magnetno polje deluje na magnetno iglo, je na vseh točkah tega polja po velikosti in smeri enaka. 15

Kje obstaja enotno magnetno polje? Znotraj trakastega magneta in znotraj solenoida, če je njegova dolžina veliko večja od premera 16

To je zanimivo, Zemljini magnetni poli so bili večkrat obrnjeni. V zadnjem milijonu let se je to zgodilo 7-krat. Pred 570 leti so se Zemljini magnetni poli nahajali na ekvatorju 17

To je zanimivo, če se na Soncu pojavi močan izbruh, se sončni veter okrepi. To moti zemeljsko magnetno polje in povzroči magnetno nevihto. Delci sončnega vetra, ki letijo mimo Zemlje, ustvarjajo dodatna magnetna polja. Magnetne nevihte povzročajo resno škodo: močno vplivajo na radijske komunikacije, na telekomunikacijske linije, veliko merilni instrumenti prikazati napačne rezultate. osemnajst

To je zanimivo, magnetno polje Zemlje zanesljivo ščiti zemeljsko površino pred kozmičnim sevanjem, katerega učinek na žive organizme je uničujoč. Poleg elektronov in protonov kozmično sevanje vključuje tudi druge delce, ki se gibljejo v vesolju z ogromno hitrostjo. 19

To je zanimivo. Rezultat interakcije sončnega vetra z zemeljskim magnetnim poljem je aurora. Pri vdoru v zemeljsko atmosfero delci sončnega vetra (predvsem elektroni in protoni) so usmerjeni z magnetnim poljem in na določen način usmerjeni. Trčenje z atomi in molekulami atmosferski zrak, jih ionizirajo in vzbujajo, kar povzroči sij, imenovan aurora. dvajset

Zanimivo je s preučevanjem vpliva različnih dejavnikov vremenske razmere v telo zdravega in bolnega človeka se ukvarja posebna disciplina - biometrologija. Magnetne nevihte motijo ​​delo srca in ožilja, dihal in živčni sistem, in tudi spremeniti viskoznost krvi; pri bolnikih z aterosklerozo in tromboflebitisom postane debelejši in hitreje koagulira, pri zdravih ljudeh pa se, nasprotno, dvigne. 21

Pritrditev 1. 2. 3. 4. 5. 6. Katera telesa imenujemo trajni magneti? Kaj ustvarja magnetno polje trajnega magneta? Kaj imenujemo magnetni poli magneta? Kako se homogena magnetna polja razlikujejo od neenakomernih? Kako medsebojno delujejo polovi magnetov? Pojasni, zakaj igla privlači sponko za papir? (glej sliko) 22

Tema te lekcije bo magnetno polje in njegovo grafična slika... Razpravljali bomo o nehomogenem in enotnem magnetnem polju. Za začetek bomo dali definicijo magnetnega polja, povedali vam bomo, s čim je povezano in kakšne lastnosti ima. Naučimo se, kako ga upodobiti na grafikonih. Ugotovili bomo tudi, kako se določi nehomogeno in enakomerno magnetno polje.

Danes bomo najprej ponovili, kaj je magnetno polje. magnetno polje - polje sile, ki nastane okoli prevodnika, skozi katerega teče električni tok. Povezan je s premikajočimi se naboji.

Zdaj je treba opozoriti lastnosti magnetnega polja... Veste, da je z bremenitvijo povezanih več polj. Še posebej, električno polje... Toda natančno bomo razpravljali o magnetnem polju, ki ga ustvarjajo premikajoči se naboji. Magnetno polje ima več lastnosti. Prvič: magnetno polje nastane s premikanjem električnih nabojev... Z drugimi besedami, okoli prevodnika, skozi katerega teče električni tok, nastane magnetno polje. Naslednja lastnost je, kako se določi magnetno polje. Določeno je z delovanjem na drug premikajoči se električni naboj. Ali, pravijo, na drug električni tok. Prisotnost magnetnega polja lahko ugotovimo z delovanjem na iglo kompasa, na t.i. magnetna puščica.

Še ena lastnost: magnetno polje ima močan učinek... Zato pravijo, da je magnetno polje materialno.

Te tri lastnosti so posebnosti magnetno polje. Ko smo se odločili, kaj je magnetno polje, in določili lastnosti takega polja, je treba povedati, kako se magnetno polje raziskuje. Najprej se magnetno polje razišče s pomočjo okvirja s tokom. Če vzamemo prevodnik, iz tega prevodnika naredimo okrogel ali kvadraten okvir in pustimo električni tok skozi ta okvir, se bo v magnetnem polju ta okvir vrtel na določen način.

riž. 1. Okvir s tokovnimi zavoji v zunanjem magnetnem polju

Po tem, kako se ta okvir obrača, lahko sodimo magnetno polje... Tukaj je samo ena stvar pomemben pogoj: okvir mora biti zelo majhen oziroma mora biti zelo majhen v primerjavi z razdaljami, na katerih preučujemo magnetno polje. Ta okvir se imenuje tokovna zanka.

Magnetno polje lahko preučujemo tudi s pomočjo magnetnih puščic, jih postavimo v magnetno polje in opazujemo njihovo obnašanje.

riž. 2. Učinek magnetnega polja na magnetne puščice

Naslednja stvar, o kateri bomo govorili, je, kako lahko upodobite magnetno polje. Kot rezultat študij, ki so bile izvedene skozi čas, je postalo jasno, da je magnetno polje priročno prikazati z uporabo magnetnih črt. Opazovati magnetne črte, naredimo en poskus. Naš poskus bo zahteval trajni magnet, kovinske železne opilke, steklo in list belega papirja.

riž. 3. Železni opilki se vrstijo vzdolž črt magnetnega polja

Magnet pokrijte s stekleno ploščo in na vrh položite list papirja, Beli seznam papir. Na list papirja potresemo železne opilke. Posledično se bo videlo, kako se pojavijo črte magnetnega polja. Videli bomo črte magnetnega polja trajnega magneta. Včasih jih imenujemo tudi spekter magnetnih linij. Upoštevajte, da črte obstajajo v vseh treh smereh, ne samo v ravnini.

Magnetna linija- namišljena črta, vzdolž katere bi se poravnale osi magnetnih puščic.

riž. 4. Shematski prikaz magnetne črte

Poglejte, slika prikazuje naslednje: črta je ukrivljena, smer magnetne črte je določena s smerjo magnetne puščice. Smer označuje severni pol magnetne igle. Zelo priročno je risati črte s pomočjo puščic.

riž. 5. Kako je navedena smer silnih linij

Zdaj pa se pogovorimo o lastnostih magnetnih črt. Prvič, magnetne črte nimajo začetka ali konca. To so zaprte linije. Ker so magnetne črte zaprte, potem ni magnetnih nabojev.

drugič: to so črte, ki se ne sekajo, ne prekinjajo, ne zvijajo kakorkoli. S pomočjo magnetnih črt lahko okarakteriziramo magnetno polje, si predstavljamo ne le njegovo obliko, ampak govorimo tudi o učinku sile. Če prikažemo večjo gostoto takšnih črt, potem bomo na tem mestu, v tej točki v prostoru, imeli večji učinek sile.

Če sta premici med seboj vzporedni, je njihova gostota enaka, potem v tem primeru pravijo, da magnetno polje je enakomerno... Če, nasprotno, temu ni tako, t.j. gostota je drugačna, črte so ukrivljene, potem se bo takšno polje imenovalo heterogena... Za zaključek lekcije bi vas rad opozoril na naslednje slike.

riž. 6. Nehomogeno magnetno polje

Prvič, zdaj to že vemo magnetne črte je mogoče upodobiti s puščicami. In risba predstavlja natančno nehomogeno magnetno polje. Gostota na različnih mestih je različna, kar pomeni, da bo učinek sile tega polja na magnetno iglo drugačen.

Naslednja slika prikazuje že homogeno polje. Črte so usmerjene v isto smer, njihova gostota pa je enaka.

riž. 7. Homogeno magnetno polje

Enakomerno magnetno polje je polje, ki se srečuje znotraj tuljave z veliko število zavojih ali znotraj pravokotnega, trakastega magneta. Magnetno polje zunaj trakastega magneta ali kar smo danes opazili v lekciji, to polje ni enotno. Da bi vse to razumeli do konca, poglejmo tabelo.

Seznam dodatne literature:

Belkin I.K. Električna in magnetna polja // Kvant. - 1984. - Št. 3. - S. 28-31. Kikoin A.K. Od kod izvira magnetizem? // Kvant. - 1992. - Št. 3. - Str. 37-39.42 Leenson I. Skrivnosti magnetne igle // Kvant. - 2009. - Št. 3. - S. 39-40. Učbenik osnovne fizike. Ed. G.S. Landsberg. T. 2. - M., 1974