Wykrywanie pola magnetycznego za pomocą jego. Wprowadzenie do nauki nowego materiału

opcja 1

A. elektrony

B. cząstki dodatnie

W. jony ujemne

2. Działanie silnika elektrycznego opiera się na...

A. działanie pole magnetyczne na przewodniku, w którym płynie prąd elektryczny

B. elektrostatyczne oddziaływanie ładunków

B. działanie pole elektryczneładunek elektryczny

G. zjawisko samoindukcji

3. Dodatnio naładowana cząstka o poziomo skierowanej prędkości v. leci w obszar pola prostopadły do ​​linii magnetycznych (patrz rysunek). Gdzie skierowana jest siła działająca na cząstkę?

B. Pionowo w górę

B. Pionowo w dół

4. Obwód elektryczny składający się z czterech prostych poziomych przewodów (1-2, 2-3, 3-4, 4-1) i źródła prąd stały, znajduje się w jednolitym polu magnetycznym, linie energetyczne które są skierowane pionowo do góry (patrz rysunek, widok z góry) Siła działająca na przewód 4-1 jest skierowana

A. poziomo w lewo

B. poziomo w prawo

B. pionowo w dół

G. pionowo w górę

=============================

Temat testu: „Wykrywanie pola magnetycznego poprzez jego wpływ na Elektryczność. Reguła lewej ręki”

Opcja 2

1. Kierunek prądu, zgodnie z jego reprezentacją w magnetyzmie, pokrywa się z kierunkiem ruchu

A. jony ujemne

B. elektrony

B. cząstki dodatnie

2. Pole magnetyczne działa z niezerową siłą na...

A. jon poruszający się prostopadle do linii indukcji magnetycznej

B. jon poruszający się wzdłuż linii indukcji magnetycznej

B. atom w spoczynku

G. jon spoczynkowy

3. Wybierz poprawne stwierdzenie(a).

Odp.: aby wyznaczyć kierunek siły działającej na cząstkę naładowaną dodatnio, należy przyłożyć cztery palce lewej ręki w kierunku prędkości cząstki

B: aby wyznaczyć kierunek siły działającej na cząstkę naładowaną ujemnie, należy cztery palce lewej ręki ustawić przeciwnie do kierunku prędkości cząstki

A. Tylko B

B. ani A, ani B

B. i A i B

G. Tylko A

4. Ujemnie naładowana cząstka z poziomo skierowaną prędkością v wlatuje w obszar pola prostopadłego do linii magnetycznych (patrz rysunek). Gdzie skierowana jest siła działająca na cząstkę?

A. poziomo w prawo w płaszczyźnie rysunku

B. poziomo w lewo w płaszczyźnie rysunku

=============================

Temat testu: „Wykrywanie pola magnetycznego na podstawie jego wpływu na prąd elektryczny. Reguła lewej ręki”

Opcja 3

1. Kierunek prądu, zgodnie z jego reprezentacją w magnetyzmie, pokrywa się z kierunkiem ruchu

A. jony ujemne

B. elektrony

B. cząstki dodatnie

2. Kwadratowa ramka znajduje się w jednolitym polu magnetycznym, jak pokazano na rysunku. Kierunek prądu w ramce jest oznaczony strzałkami. Siła działająca na dolną stronę ramy wynosi

A. skierowany w dół

B. z płaszczyzny prześcieradła do nas

V. w płaszczyźnie prześcieradła od nas

G. skierowany w górę

3. Obwód elektryczny składający się z czterech prostych poziomych przewodników (1-2, 2-3, 3-4, 4-1) i źródła prądu stałego znajduje się w jednolitym polu magnetycznym, którego linie siły są skierowane pionowo do góry (patrz rys. , widok z góry). Siła działająca na przewód 4-1 jest skierowana

A. poziomo w prawo

B. pionowo w górę

B. poziomo w lewo

D. pionowo w dół

A. na nas z rysunku

B. poziomo w lewo

V. od nas do rysunku

G. poziomo w prawo

=============================

Temat testu: „Wykrywanie pola magnetycznego na podstawie jego wpływu na prąd elektryczny. Reguła lewej ręki”

Opcja 4

1. Kierunek prądu, zgodnie z jego reprezentacją w magnetyzmie, pokrywa się z kierunkiem ruchu

A. elektrony

B. cząstki dodatnie

B. jony ujemne

2. Obwód elektryczny składający się z czterech prostych poziomych przewodników (1-2, 2-3, 3-4, 4-1) i źródła prądu stałego znajduje się w jednolitym polu magnetycznym, którego linie sił są skierowane pionowo do góry (patrz rys. , widok z góry). Siła działająca na przewód 4-1 jest skierowana

A. poziomo w lewo

B. pionowo w dół

B. pionowo w górę

G. poziomo w prawo

3. Kwadratowa ramka znajduje się w jednolitym polu magnetycznym, jak pokazano na rysunku. Kierunek prądu w ramce jest oznaczony strzałkami. Siła działająca na dolną stronę ramy wynosi

A. skierowany ku górze

B. z płaszczyzny prześcieradła do nas

V. w płaszczyźnie prześcieradła od nas

G. skierowany w dół

4. Obwód elektryczny składający się z czterech prostych poziomych przewodów (1-2, 2-3, 3-4, 4-1) i źródła prądu stałego znajduje się w jednolitym polu magnetycznym, którego linie są skierowane poziomo w prawo (patrz rys., widok z góry). Siła działająca na przewodnik 1-2 jest skierowana

A. poziomo w prawo

B. od nas do rysunku

B. poziomo w lewo

G. na nas z rysunku

=============================

Temat testu: „Wykrywanie pola magnetycznego na podstawie jego wpływu na prąd elektryczny. Reguła lewej ręki”

Opcja 5

1. Kwadratowa ramka znajduje się w jednolitym polu magnetycznym, jak pokazano na rysunku. Kierunek prądu w ramce jest oznaczony strzałkami. Siła działająca na dolną stronę ramy wynosi

A. z płaszczyzny prześcieradła do nas

B. skierowany ku górze

V. skierowany w dół

G. w płaszczyźnie prześcieradła od nas

2. Obwód elektryczny składający się z czterech prostych poziomych przewodów (1-2, 2-3, 3-4, 4-1) i źródła prądu stałego znajduje się w jednolitym polu magnetycznym, którego linie są skierowane poziomo w prawo (patrz rys., widok z góry). Siła działająca na przewodnik 1-2 jest skierowana

A. poziomo w lewo

B. od nas do rysunku

B. poziomo w prawo

G. na nas z rysunku

3. Głównym celem silnika elektrycznego jest konwersja...

A. energię elektryczną na energię mechaniczną

B. energia mechaniczna w energia elektryczna

W. energia wewnętrzna w energię mechaniczną

G. energia mechaniczna w Różne rodzaje energia

4. Kierunek prądu, zgodnie z jego reprezentacją w magnetyzmie, pokrywa się z kierunkiem ruchu

A. cząstki dodatnie

B. elektrony

W jonach ujemnych

=============================

=============================

Temat testu: „Wykrywanie pola magnetycznego na podstawie jego wpływu na prąd elektryczny. Reguła lewej ręki”

Poprawne odpowiedzi:

opcja 1

Pytanie 1 - B;

Pytanie 2 - A;

Pytanie 3 - G;

Pytanie 4 - A;

Opcja 2

Pytanie 1 - B;

Pytanie 2 - A;

Pytanie 3 - B;

Pytanie 4 - G;

Opcja 3

Pytanie 1 - B;

Pytanie 2 - B;

Pytanie 3 - B;

Pytanie 4 - A;

Opcja 4

Pytanie 1 - B;

Pytanie 2 - A;

Pytanie 3 - B;

Pytanie 4 - G;

Opcja 5

Pytanie 1 - G;

Pytanie 2 - G;

Pytanie 3 - A;

Pytanie 4 - A;

Przypomnijmy, jak możemy wykryć pole magnetyczne, bo jest ono niewidoczne i nasze zmysły go nie odbierają? Pole magnetyczne można wykryć jedynie poprzez jego wpływ na inne ciała, na przykład na igłę magnetyczną. Pole działa na strzałkę z pewną siłą, powodując zmianę jej pierwotnej orientacji. Pole magnetyczne powstaje, gdy ładunki przemieszczają się wzdłuż przewodnika w obwodzie lub z powodu tej samej orientacji prądów pierścieniowych magnesy trwałe. Odkrycie przez Oersteda związku między elektrycznością i magnetyzmem skłoniło naukowców do przeprowadzenia różnych eksperymentów, za pomocą których ustalono nowe wzorce. Wiemy już, że wokół przewodnika z prądem wytwarza się pole magnetyczne. Jak zachowa się przewodnik z prądem, jeśli zostanie umieszczony w innym polu magnetycznym?
Przeprowadźmy eksperyment.
Złóżmy instalację składającą się z ruchomej miedzianej ramy zamontowanej na pręcie izolacyjnym, źródła prądu, reostatu i klucza. Włącz obwód. Rama pozostanie nieruchoma. Wiemy już, że wokół przewodnika istnieje pole magnetyczne, ale nie możemy go wykryć. Otwórzmy obwód. Umieśćmy magnes w kształcie łuku w pobliżu ramki, tak aby pozioma część ramki znalazła się pomiędzy jej biegunami (ponieważ pole magnetyczne jest najsilniejsze w pobliżu biegunów). Wokół magnesu łukowego istnieje również pole magnetyczne, ale dopóki w ramie nie płynie prąd, również nie możemy go wykryć. Zamknijmy obwód. Rama zaczęła się poruszać i odchylać w lewo. Pewna siła skierowana w stronę magnesu wprawiała ramę w ruch i odchylała ją pod określonym kątem. Pole magnetyczne wokół przewodnika jest wytwarzane przez prąd elektryczny. Pole magnetyczne można wykryć na podstawie jego wpływu na prąd elektryczny. Rysunek pokazuje kierunek przepływu prądu w przewodniku. Kierunek prądu wybiera się jako ruch od bieguna dodatniego źródła prądu do bieguna ujemnego. Zmieńmy kierunek prądu, zmieniając polaryzację. Zamykamy obwód i ponownie wykrywamy pole magnetyczne poprzez działanie na ramę - odchyliło się ono o pewien kąt w kierunku przeciwnym do magnesu. Jeśli w ostatnim eksperymencie położenie biegunów magnesu zostanie odwrócone, rama zostanie wciągnięta w magnes łukowy. Kierunek siły, pod jaką przewodnik porusza się w określonym kierunku, można określić za pomocą reguły lewej ręki. Ten reguła mnemoniczna, za pomocą którego łatwo określić, gdzie zostanie skierowana siła, oznaczamy to na rysunku literą F. Jeżeli lewa ręka ustawione tak, aby linie pola magnetycznego wchodziły prostopadle do dłoni, cztery palce wskazują kierunek prądu, następnie cofamy o 900 kciuk pokaże kierunek siły działającej na przewodnik. Pamiętaj, że kierunek prądu to ruch od plusa do minusa. Poruszają się więc w ośrodku przewodzącym ładunki dodatnie, tworząc prąd. Zatem zgodnie z przepisami prawa ręka Można także określić kierunek siły dla dodatnio naładowanej cząstki. A kiedy chcemy określić kierunek działania siły cząstka ujemna, cztery palce powinny być ustawione przeciwnie do ruchu ujemnie naładowanej cząstki.
Określ położenie biegunów magnesu, kierunek prądu i siłę działającą z pola magnetycznego na przewodnik z prądem. Skorzystajmy z reguły lewej ręki. Cztery palce lewej ręki pokazują kierunek prądu. Przewodnik jest umieszczony prostopadle do płaszczyzny, a ponieważ widzimy wtapianie strzałki (krzyża), dlatego prąd oddala się od nas. Kierunek siły działającej z pola magnetycznego wskazuje kciuk ustawiony pod kątem 900 stopni. Dłoń lewej ręki spogląda w górę, to znaczy, że wejdą do niej linie pola magnetycznego biegun północny Magnes powinien znajdować się na górze. Jeżeli kierunek prądu w przewodniku lub prędkość cząstki pokrywa się z linią indukcji magnetycznej lub jest do niej równoległa, wówczas siła pola magnetycznego lub poruszającej się naładowanej cząstki wynosi zero.


Wykrywanie pola magnetycznego poprzez jego wpływ na prąd elektryczny. Reguła lewej ręki
Zjawiska elektromagnetyczne

Dzięki dzisiejszemu samouczkowi wideo dowiemy się, jak wykrywane jest pole magnetyczne poprzez jego wpływ na prąd elektryczny. Pamiętajmy o zasadzie lewej ręki. Poprzez eksperyment dowiadujemy się, w jaki sposób pole magnetyczne jest wykrywane poprzez jego wpływ na inny prąd elektryczny. Przyjrzyjmy się, czym jest reguła lewej ręki.


Na tej lekcji omówimy kwestię wykrywania pola magnetycznego na podstawie jego wpływu na prąd elektryczny i zapoznamy się z regułą lewej ręki.

Przejdźmy do doświadczenia. Pierwszy taki eksperyment mający na celu zbadanie interakcji prądów przeprowadził francuski naukowiec Ampere w 1820 roku. Eksperyment przebiegał następująco: prąd elektryczny przepuszczano przez równoległe przewodniki w jednym kierunku, następnie obserwowano oddziaływanie tych przewodników w różnych kierunkach.

Ryż. 1. Doświadczenie Ampera. Przewodniki współkierunkowe, w których płynie prąd, przyciągają się, przeciwne przewodniki odpychają

Jeśli weźmiesz dwa równoległe przewodniki, przez które prąd elektryczny przepływa w tym samym kierunku, wówczas w tym przypadku przewodniki będą się przyciągać. Gdy prąd elektryczny płynie w różnych kierunkach w tych samych przewodnikach, przewodniki odpychają się. W ten sposób obserwujemy wpływ siły pola magnetycznego na prąd elektryczny. Możemy więc powiedzieć, co następuje: pole magnetyczne jest wytwarzane przez prąd elektryczny i jest wykrywane poprzez jego wpływ na inny prąd elektryczny (siła Ampera).

Kiedy to przeprowadzono? duża liczba podobnych eksperymentach uzyskano regułę określającą kierunek linie magnetyczne, kierunek prądu elektrycznego i siła pola magnetycznego. Zasada ta nazywa się reguła lewej ręki. Definicja: lewa ręka musi być ustawiona tak, aby linie magnetyczne wchodziły do ​​dłoni, cztery wyciągnięte palce wskazują kierunek prądu elektrycznego - wtedy zgięty kciuk wskaże kierunek pola magnetycznego.

Ryż. 2. Reguła lewej ręki

Uwaga: nie możemy powiedzieć, że gdziekolwiek skierowana jest linia magnetyczna, tam działa pole magnetyczne. Tutaj związek między ilościami jest nieco bardziej skomplikowany, więc używamy reguła lewej ręki.

Przypomnijmy, że prąd elektryczny jest ruchem ukierunkowanym ładunki elektryczne. Oznacza to, że pole magnetyczne działa na poruszający się ładunek. I możemy z tego skorzystać w tym przypadku także reguła lewej ręki określająca kierunek tego działania.

Przyjrzyj się ilustracjom poniżej, aby zobaczyć różne zastosowania reguły lewej ręki i samodzielnie przeanalizuj każdy przypadek.

Ryż. 3. Różne zastosowania reguły lewej ręki

Na koniec jeszcze jedno ważny fakt. Jeśli prąd elektryczny lub prędkość naładowanej cząstki zostanie skierowany wzdłuż linii pola magnetycznego, wówczas pole magnetyczne nie będzie oddziaływać na te obiekty.

Lista dodatkowej literatury:

Asłamazow L.G. Ruch naładowanych cząstek w polu elektrycznym i magnetycznym // Kwant. - 1984. - nr 4. - s. 24-25. Myakishev G.Ya. Jak działa silnik elektryczny? // Kwantowy. - 1987. - nr 5. - s. 39-41. Podręcznik podstawowy fizyka. wyd. G.S. Landsberga. T. 2. - M., 1974. Yavorsky B.M., Pinsky A.A. Podstawy fizyki. T.2. - M.: Fizmatlit, 2003.

Dzięki dzisiejszemu samouczkowi wideo dowiemy się, jak wykrywane jest pole magnetyczne poprzez jego wpływ na prąd elektryczny. Pamiętajmy o zasadzie lewej ręki. Poprzez eksperyment dowiadujemy się, w jaki sposób pole magnetyczne jest wykrywane poprzez jego wpływ na inny prąd elektryczny. Przyjrzyjmy się, czym jest reguła lewej ręki.

Na tej lekcji omówimy kwestię wykrywania pola magnetycznego na podstawie jego wpływu na prąd elektryczny i zapoznamy się z regułą lewej ręki.

Przejdźmy do doświadczenia. Pierwszy taki eksperyment mający na celu zbadanie interakcji prądów przeprowadził francuski naukowiec Ampere w 1820 roku. Eksperyment przebiegał następująco: prąd elektryczny przepuszczano przez równoległe przewodniki w jednym kierunku, następnie obserwowano oddziaływanie tych przewodników w różnych kierunkach.

Ryż. 1. Doświadczenie Ampera. Przewodniki współkierunkowe, w których płynie prąd, przyciągają się, przeciwne przewodniki odpychają

Jeśli weźmiesz dwa równoległe przewodniki, przez które prąd elektryczny przepływa w tym samym kierunku, wówczas w tym przypadku przewodniki będą się przyciągać. Gdy prąd elektryczny płynie w różnych kierunkach w tych samych przewodnikach, przewodniki odpychają się. W ten sposób obserwujemy wpływ siły pola magnetycznego na prąd elektryczny. Możemy więc powiedzieć, co następuje: pole magnetyczne jest wytwarzane przez prąd elektryczny i jest wykrywane poprzez jego wpływ na inny prąd elektryczny (siła Ampera).

Po przeprowadzeniu dużej liczby podobnych eksperymentów uzyskano regułę dotyczącą kierunku linii magnetycznych, kierunku prądu elektrycznego i działania siły pola magnetycznego. Zasada ta nazywa się reguła lewej ręki. Definicja: lewa ręka musi być ustawiona tak, aby linie magnetyczne wchodziły do ​​dłoni, cztery wyciągnięte palce wskazują kierunek prądu elektrycznego - wtedy zgięty kciuk wskaże kierunek pola magnetycznego.

Ryż. 2. Reguła lewej ręki

Uwaga: nie możemy powiedzieć, że gdziekolwiek skierowana jest linia magnetyczna, tam działa pole magnetyczne. Tutaj związek między ilościami jest nieco bardziej skomplikowany, więc używamy reguła lewej ręki.

Pamiętajmy, że prąd elektryczny to kierunkowy ruch ładunków elektrycznych. Oznacza to, że pole magnetyczne działa na poruszający się ładunek. I w tym przypadku możemy również skorzystać z reguły lewej ręki, aby określić kierunek tego działania.

Przyjrzyj się ilustracjom poniżej, aby zobaczyć różne zastosowania reguły lewej ręki i samodzielnie przeanalizuj każdy przypadek.

Ryż. 3. Różne zastosowania reguły lewej ręki

Na koniec jeszcze jeden ważny fakt. Jeśli prąd elektryczny lub prędkość naładowanej cząstki zostanie skierowany wzdłuż linii pola magnetycznego, wówczas pole magnetyczne nie będzie oddziaływać na te obiekty.

Lista dodatkowej literatury:

Asłamazow L.G. Ruch naładowanych cząstek w polu elektrycznym i magnetycznym // Kwant. - 1984. - nr 4. - s. 24-25. Myakishev G.Ya. Jak działa silnik elektryczny? // Kwantowy. - 1987. - nr 5. - s. 39-41. Podręcznik do fizyki elementarnej. wyd. G.S. Landsberga. T. 2. - M., 1974. Yavorsky B.M., Pinsky A.A. Podstawy fizyki. T.2. - M.: Fizmatlit, 2003.

Pytania.

1. Jak możemy doświadczalnie wykryć obecność siły działającej na przewodnik z prądem w polu magnetycznym?

Należy umieścić przewodnik z prądem pomiędzy biegunami magnesu tak, aby kierunek prądu był prostopadły do ​​linii pola magnetycznego, a mocowanie umożliwiało poruszanie się przewodnika. Kiedy prąd przepływa, przewodnik odkształci się, ale nie stanie się to, jeśli magnes zostanie usunięty.

2. Jak wykrywa się pole magnetyczne?

Pole magnetyczne można wykryć poprzez jego wpływ na igłę magnetyczną lub na przewodnik przewodzący prąd.

3. Co decyduje o kierunku siły działającej na przewodnik z prądem w polu magnetycznym?

Od kierunku prądu i kierunku linii magnetycznych.

4. Jak odczytuje się regułę lewej ręki dla przewodnika z prądem w polu magnetycznym? dla naładowanej cząstki poruszającej się w tym polu?

Jeśli ułożysz lewą rękę tak, aby linie indukcji magnetycznej wchodziły do ​​dłoni prostopadle do niej, a wyciągnięte cztery palce wskazywały kierunek prądu (kierunek ruchu cząstki naładowanej dodatnio), to kciuk ustawił się pod kątem 90° wskaże kierunek siły działającej na przewodnik.

5. Co przyjmuje się za kierunek prądu w części zewnętrznej obwód elektryczny?

Kierunek ten przebiega od bieguna dodatniego do bieguna ujemnego.

6. Co możesz wyznaczyć korzystając z reguły lewej ręki?

Kierunek siły działającej na przewodnik, znając kierunek prądu i linie pola magnetycznego. Kierunek prądu poprzez znajomość kierunku siły i linii magnetycznych. Kierunek linii pola magnetycznego, znając kierunek prądu i siłę działającą na przewodnik.

7. W jakim przypadku siła pola magnetycznego działającego na przewodnik z prądem lub poruszającą się naładowaną cząstkę jest równa zeru?

W przypadku, gdy kierunek ruchu prądu lub kierunek prędkości cząstek pokrywa się z kierunkiem linii indukcji magnetycznej, siła pola magnetycznego wynosi zero.

Ćwiczenia.

1. W jakim kierunku będzie się toczyć lekka rura aluminiowa po zamknięciu obwodu (ryc. 112)?

Korzystając z reguły lewej ręki, określamy, co jest po prawej stronie.

2. Rysunek 113 przedstawia dwa gołe przewodniki podłączone do źródła prądu i lekkiej rurki aluminiowej AB. Cała instalacja znajduje się w polu magnetycznym. Wyznaczyć kierunek prądu w rurze AB, jeżeli w wyniku oddziaływania tego prądu z polem magnetycznym rura toczy się po przewodnikach w kierunku pokazanym na rysunku. Który biegun źródła prądu jest dodatni, a który ujemny?

Zgodnie z zasadą lewej ręki prąd płynie z punktu A do B, dlatego górny biegun źródła prądu jest dodatni, a dolny biegun ujemny.

3. Pomiędzy biegunami magnesów (ryc. 114) znajdują się cztery przewodniki z prądem. Określ, w którą stronę zmierza każdy z nich.

W lewo - góra, dół. Prawo - dół, góra.

4. Rysunek 115 przedstawia cząstkę naładowaną ujemnie. porusza się z prędkością v w polu magnetycznym. Zrób ten sam rysunek w swoim notatniku i zaznacz strzałką kierunek siły, z jaką pole działa na cząstkę.


5. Pole magnetyczne działa z siłą F na cząstkę poruszającą się z prędkością v (ryc. 116). Wyznacz znak ładunku cząstki.

Znak ładunku cząstki jest ujemny (stosujemy regułę lewej ręki).