Откриването на магнитно поле чрез въздействието му върху електрически ток е правилото на лявата ръка. Откриване на магнитно поле чрез въздействието му върху електрически ток. Файлът „Интересно е!“ е прикачен към урока. Можете да изтеглите файла по всяко удобно за вас време.

Знаем, че магнитите действат върху проводниците, за да ги привличат или отблъскват. Ако магнит се доближи до пирон, нокътят ще бъде привлечен от магнита. В случай, че имаме не само проводник, а проводник с ток, тогава върху него ще действа и външно магнитно поле, което го принуждава да се движи.

Експерименти за откриване на магнитно поле

Това е установено в резултат на многократни експерименти чрез окачване на свободно движеща се рамка с ток в полето на постоянен магнит. Когато токът премина през веригата, тоест през рамката, той се отклони от първоначалното си положение.

Когато токът беше изключен или магнитът беше отстранен, рамката се върна в първоначалното си положение. Тоест магнитът е накарал проводника да се движи в пространството с ток. Такъв ефект може да се използва за откриване на магнитно поле чрез въздействието му върху електрически ток.

При провеждане на експерименти във верига с ток посоката на тока се променя и магнитът се монтира по различни начини близо до рамката. В този случай рамката се отклони по различни начини. Това сме установили посоката на неговото отклонениеи, следователно, посоката на магнитното поле върху проводник с ток е свързана с посоката на тока във веригата и посоката на магнитните линии.

"Правилото на лявата ръка"

За да намерите посоката на това действие, можете да приложите "правилото на лявата ръка". Правилото на лявата ръка във физиката изглежда така:

Ако лявата ръка е разположена така, че линиите на магнитното поле да влизат в дланта перпендикулярно на нея и четири пръста са насочени по протежение на тока, тогава палецът, отложен на 90˚, ще покаже посоката на силата, действаща върху проводника.

Трябва да се помни, че посоката на електрическия ток е посоката на движение на положителните заряди, а не на електроните. Токът винаги е насочен от положителния полюс на източника към отрицателния. В електролитните разтвори при преминаване на ток неговата посока се приема за движение на положителни йони.

Съответно, от това правило може да се намери не само посоката на силата на магнитното поле върху проводника с ток, но и посоката на тока, ако посоката на линиите на магнитното поле и посоката на неговото действие върху веригата са известни и също така е възможно да се определи къде са насочени линиите на магнитното поле, ако са известни, къде протича токът и къде се движи тоководещата верига. Тоест правилото на лявата ръка е еднакво валидно и приложимо за всички негови участници.

Трябва също да се отбележи, че за възникване на сила, действаща върху проводник с ток, линиите на магнитното поле не трябва да са успоредни или да съвпадат с посоката на тока във веригата. Магнитното поле ще има максимален ефект, ако неговите линии са перпендикулярни на посоката на тока.

„Откриване на магнитно поле чрез въздействието му върху електрически ток. правило на лявата ръка»

Цели на урока:

Образователни:

Да проучат как се открива магнитно поле чрез въздействието му върху електрически ток, да изучат правилото на лявата ръка, да повторят преминатите по-рано дефиниции на електрическо поле, магнитно поле, условията за тяхното възникване, свойства; консолидирайте правилата на дясната и лявата ръка с помощта на упражнения;

консолидиране на знания по предишни теми;

да научи как да прилага знанията, получени в урока;

показват връзка с живота;

разширяване на междупредметните връзки.

Образователни:

да формира интерес към предмета, да учи, творческо отношение, да култивира съвестно отношение към ученето, да внуши умения, както самостоятелна работа, така и работа в екип, да култивира интерес към предмета.

Разработване:

да развиват физическото мислене на учениците, техните творчески способности, способността за самостоятелно формулиране на заключения,

развиват речеви умения;

да формират способността да подчертават основното, да правят изводи, да изпълняват необходимите задачи; развиват логическо мислене и внимание, способността да анализират, да правят изводи.

I.1 Проверка на домашни, знания и умения

Тестова работа. Напишете отговорите на карта.

1. Магнитното поле се генерира от ___________ токов удар.

2. Магнитното поле се създава от ______________ двидяно заредени частици.

3. За посоката на магнитната линия в която и да е от нейните точки конвенционално вземете посоката, която показва _________ северенполюсът на магнитна стрелка, поставена в тази точка.

4. Магнитните линии излизат от _________ ссеверен полюси на магнита и са включени в южен ________.

Размениха си листовете и се провериха взаимно

1. Посочете посоката на токовете в проводниците, като използвате правилото на гимлета

2. Посочете посоката на линиите на магнитното поле около проводника с ток, като използвате правилото на гимлет

3. През намотката, вътре в която има стоманен прът, преминава ток с посочената посока. Определете полюсите на получения електромагнит, полюсите на магнитната стрелка.

4. Как 2 намотки взаимодействат една с друга с ток?

2. Въведение в изучаването на нов материал.

какво е магнитно поле?

това е„особено състояние на пространството“.

Какви обекти могат да имат магнитно поле?(близо до постоянен магнит, близо до проводник с ток.)

Какво може да се използва за откриване на магнитното поле, например на Земята?

(с помощта на магнитна стрелка).

Как може да се открие магнитно поле? Не въздейства на сетивата ни – няма мирис, цвят, вкус. Вярно е, че не можем да кажем със сигурност, че в животинския свят няма същества, които да усещат магнитното поле. В Съединените щати и Канада са инсталирани електромагнитни бариери, за да прогонят октопода от мястото на натрупване на пържени по реките, вливащи се в Големите езера. Учените обясняват способността на рибите да се движат в просторите на океана с реакцията им на магнитни полета ...

Днес в урока ще научим как да открием магнитно поле чрез въздействието му върху електрически ток и ще научим правилото на лявата ръка.

Обяснение на нов материал

За всеки проводник с ток, поставен в магнитно поле и не съвпадащ с неговите магнитни линии, това поле действа с определена сила, наличието на такава сила може да се види чрез следния експеримент: проводникът е окачен на гъвкави проводници, които са свързан с батерии чрез ключ. Проводникът е поставен между полюсите на подковообразен магнит, т.е. е в магнитно поле. Когато ключът е затворен, във веригата се появява електрически ток и проводникът започва да се движи. Ако премахнете магнита, тогава, когато веригата е затворена, проводникът с ток няма да се движи. (Демо1)

Заключение: 1. И така, от страна на магнитното поле, върху проводника с ток действа определена сила, която го отклонява от първоначалното му положение.

Нека разберем какво определя посоката на силата, действаща върху проводник с ток в магнитно поле.

(Демонстрация 2) Извод: 2. Опитът показва, че при промяна на посоката на тока се променя и посоката на движение на проводника, а оттам и посоката на силата, действаща върху него.

(Demo3) промяна на посоката на линиите на магнитното поле.
Заключение: 3. Посоката на силата също ще се промени, ако, без да променяте посоката на тока, смените полюсите на магнита

Следователно посоката на тока в проводника, посоката на линиите на магнитното поле и посоката на силата, действаща върху проводника, са свързани.

Посоката на силата, действаща върху проводник с ток в магнитно поле, може да се определи с помощта на правилото на лявата ръка. В най-простия случай, когато проводникът е разположен в равнина, перпендикулярна на линиите на магнитното поле, това правило е следното: ако лявата ръка е разположена така, че линиите на магнитното поле да влизат в дланта, перпендикулярна на нея, и четири пръста се насочват по течението, след което се оставят настрани на 90° палецът ще покаже посоката на силата, действаща върху проводника.

за посоката на тока във външната част на електрическата верига (т.е. извън източника на ток) се взема посоката от положителния полюс на източника на ток към отрицателния.

Използвайки правилото на лявата ръка, можете да определите не само посоката на силата, действаща в магнитно поле върху проводник с ток. Според това правило можем да определим посоката на тока (ако знаем как са насочени линиите на магнитното поле и силата, действаща върху проводника), посоката на магнитните линии (ако посоките на тока и силата са известни), знакът.
Силата на магнитното поле върху проводник с ток е нула, ако посоката на тока в проводника съвпада с линиите на магнитното поле или е успоредна на тях.

Когато използвате правилото на лявата ръка, това трябва да се помни.
С други думи, четирите пръста на лявата ръка трябва да са насочени срещу движението на електроните в електрическата верига. В проводящи среди като електролитни разтвори, където електрически ток се създава от движението на заряди от двата знака, посоката на тока, а оттам и посоката на четирите пръста на лявата ръка, съвпада с посоката на движение на положително заредени частици.
Използвайки правилото на лявата ръка, може да се определи посоката на силата, с която магнитното поле действа върху една движеща се в него частица, както положително, така и отрицателно заредена. За най-простия случай, когато частицата се движи в равнина, перпендикулярна на магнитните линии, това правило се формулира по следния начин: ако лявата ръка е поставена така, че линиите на магнитното поле да влизат в дланта перпендикулярно на нея, и четири пръста са насочени по движението на положително заредена частица (или срещу движението на отрицателно заредена), тогава палецът, отместен на 90 °, ще покаже посоката на силата, действаща върху частицата.

Използвайки правилото на лявата ръка, е възможно да се определи не само посоката на силата, действаща в магнитно поле върху проводник с ток или движеща се заредена частица. Според това правило можем да определим посоката на тока (ако знаем как са насочени линиите на магнитното поле и силата, действаща върху проводника), посоката на магнитните линии (ако посоките на тока и силата са известни), знакът на заряда на движеща се частица (по посока на магнитните линии, силата и скоростта на движение на частиците).
Силата на магнитното поле върху проводник с ток или движеща се заредена частица е равна на нула, ако посоката на тока в проводника или скоростта на частицата съвпада с линиите на магнитното поле или е успоредна на тях. Използвайки правилото на лявата ръка, може да се определи посоката на силата, с която магнитното поле действа върху отделна частица, движеща се в него, както положително, така и отрицателно заредена (виж Фиг. 3a, b, c).

ПРИЛОЖЕНИЕ:

Знаеш ли, Какво…

Силното магнитно поле влияе върху растежа на кристалите: например медните монокристали, образувани в силни магнитни полета, имат по-съвършена кристална решетка.

Силно магнитно поле се използва и за лечение на такова често срещано и опасно заболяване като нарушение на сърдечния ритъм (аритмия). Сърцето е орган, който непрекъснато извършва ритмични съкращения, чийто период се определя от слаби електрически сигнали, изпращани от мозъка. При заболявания на сърцето се нарушава ритъмът на контракциите. В особено тежки случаи се използват дефибрилатори - устройства, които генерират импулси с високо напрежение, като електродите се прилагат директно в областта на сърцето, което често води до изгаряне. При използване на пулсиращо магнитно поле, което предизвиква индукционни токове в нервните клетки, тази опасност се елиминира.

Противомагнитен предпазител

За да се предпазят по някакъв начин от кражба, собствениците на магазини прикрепят специални етикети към стоките, които се свалят на контролно-пропускателния пункт след плащане на парите. Етикети - миниатюрни антени - когато се опитате да вземете покупка от магазин без плащане, те задействат аларма на изхода поради резонансното усилване на радиосигнала, идващ от малки радиопредаватели, монтирани на изхода. Този метод обаче се оказа не съвсем надежден: крадецът може, като закрие етикета с парче фолио или със собственото си тяло, да измами сигналното устройство.
За да предотврати това да се случи, Checkmate Systems разработи нова система. Контролният етикет вече е от магнитен материал, а на изхода на магазина са монтирани високочувствителни магнитометри.
Системата е настроена така, че да не реагира на малки метални предмети: ключове, часовници, катарами и бижута, но трескаво звъни, когато забележи контролния етикет

ЛЕЧЕНИЕ С МАГНИТИ

Явлението магнетизъм е известно на хората от много дълго време.
Древните приписвали много чудотворни свойства на магнита. Смятало се, че прахообразният "магнитен камък" лекува воднянка и лудост, спира всяко кървене, разтваря ракови тумори и дори дава безсмъртие. Въпреки че някои лечители вярваха, че магнитът е силна отрова, други предложиха да го използват като противоотрова.
Египетската кралица Клеопатра носела магнитен амулет, за да запази младостта и красотата си. За използването на постоянни магнити за медицински цели има препратки в трудовете на Хипократ, Парацелз, учени от древен Китай.
През 17 век методът за нанасяне на магнитна желязна руда върху „болно място“ става широко разпространен и дори се споменава в медицински книги.
Известният лекар от 18-ти век Франц Антоан Месмер също използва магнитна терапия за лечение на болка, подагра, нервни разстройства и колики. Великият Моцарт бил толкова впечатлен от лечебните успехи на Месмер, че включил описание на лечебния ефект на магнитите в своята опера Cosi fan tutti Месмер лекувал болните с магнити, които прекарвал по тялото на пациента. Той направи специални съдове, които напълни с химикали, за да произведе електрически заряд. Тези съдове са имали метални дръжки. Хората стояха до тях и се държаха за дръжките, за да получат магнетична сила.

Използване в технологиите:

Електрически двигатели;

електрически измервателни уреди;

Тонколони, високоговорители.

Фиксиране на материала. Разрешаване на проблем

Резултати

Днес в урока научихме как да откриваме магнитно поле чрез въздействието му върху електрически ток. Разгледахме правилото на лявата ръка, за да определим посоката на силата

v.Домашна работа:§ 46, пр. 36 (2, 3, 4, 5)………съставете вашите задачи

Ориз. 3. Правило на лявата ръка за заредени частици.

В заключение трябва да се отбележи, че силата на магнитното поле върху проводник с ток или движеща се заредена частица е нула, ако посоката на тока в проводника или скоростта на частицата съвпада с линията на магнитна индукция или е успоредно на него.

Поради силата на тока възниква сила на Ампер, която върти рамката, но поради това възниква сила на еластична пружина, балансираща силата на Ампер. Поради това завъртането на стрелката е пропорционално на силата на тока.

Благодарение на днешния видео урок ще научим как се открива магнитно поле чрез въздействието му върху електрически ток. Запомнете правилото на лявата ръка. Чрез опит научаваме как магнитното поле се открива чрез въздействието му върху друг електрически ток. Нека научим какво е правилото на лявата ръка.

В този урок ще обсъдим въпроса, свързан с откриването на магнитно поле чрез въздействието му върху електрически ток и ще се запознаем с правилото на лявата ръка.

Да се ​​обърнем към опита. Първият подобен експеримент за изследване на взаимодействието на токовете е извършен от френския учен Ампер през 1820 г. Експериментът беше следният: през успоредни проводници се пропуска електрически ток в една посока, след което се наблюдава взаимодействието на тези проводници в различни посоки.

Ориз. 1. Опитът на Ампер. Проводниците, които носят ток в една и съща посока, се привличат, а противоположните посоки се отблъскват.

Ако вземем два успоредни проводника, през които преминава електрически ток в една и съща посока, тогава в този случай проводниците ще бъдат привлечени един към друг. Когато електрическият ток тече в различни посоки в едни и същи проводници, проводниците се отблъскват. Така наблюдаваме силовия ефект на магнитното поле върху електрически ток. И така, можем да кажем следното: магнитно поле се създава от електрически ток и се открива чрез действието му върху друг електрически ток (сила на Ампер).

Когато бяха проведени голям брой подобни експерименти, беше получено правило, което свързва посоката на магнитните линии, посоката на електрическия ток и силовото действие на магнитното поле. Това правило се нарича правило на лявата ръка. Определение: лявата ръка трябва да бъде разположена така, че магнитните линии да влизат в дланта, четирите протегнати пръста показват посоката на електрическия ток - тогава свитият палец ще показва посоката на магнитното поле.

Ориз. 2. Правило на лявата ръка

Моля, обърнете внимание: не можем да кажем, че където е насочена магнитната линия, там действа магнитното поле. Тук връзката между количествата е малко по-сложна, затова използваме правило на лявата ръка.

Спомнете си, че електрическият ток е насочено движение на електрически заряди. Това означава, че магнитното поле действа върху движещия се заряд. И можем да използваме в този случай и правилото на лявата ръка, за да определим посоката на това действие.

Разгледайте фигурата, която показва различни употреби на правилото на лявата ръка и анализирайте всяко едно за себе си.

Ориз. 3. Различни приложения на правилото на лявата ръка

И накрая, още един важен факт. Ако електрическият ток или скоростта на заредена частица са насочени по линиите на магнитното поле, тогава няма да има ефект на магнитното поле върху тези обекти.

Списък на допълнителната литература:

Асламазов Л.Г. Движение на заредени частици в електрически и магнитни полета // Квант. - 1984. - № 4. - С. 24-25. Мякишев Г.Я. Как работи електрическият мотор? // Квантов. - 1987. - № 5. - С. 39-41. Начален учебник по физика. Изд. Г.С. Ландсберг. Т. 2. - М., 1974. Яворски Б.М., Пински А.А. Основи на физиката. Т.2. - М.: Физматлит, 2003.

Благодарение на днешния видео урок ще научим как се открива магнитно поле чрез въздействието му върху електрически ток. Запомнете правилото на лявата ръка. Чрез опит научаваме как магнитното поле се открива чрез въздействието му върху друг електрически ток. Нека научим какво е правилото на лявата ръка.

В този урок ще обсъдим въпроса, свързан с откриването на магнитно поле чрез въздействието му върху електрически ток и ще се запознаем с правилото на лявата ръка.

Да се ​​обърнем към опита. Първият подобен експеримент за изследване на взаимодействието на токовете е извършен от френския учен Ампер през 1820 г. Експериментът беше следният: през успоредни проводници се пропуска електрически ток в една посока, след което се наблюдава взаимодействието на тези проводници в различни посоки.

Ориз. 1. Опитът на Ампер. Проводниците, които носят ток в една и съща посока, се привличат, а противоположните посоки се отблъскват.

Ако вземем два успоредни проводника, през които преминава електрически ток в една и съща посока, тогава в този случай проводниците ще бъдат привлечени един към друг. Когато електрическият ток тече в различни посоки в едни и същи проводници, проводниците се отблъскват. Така наблюдаваме силовия ефект на магнитното поле върху електрически ток. И така, можем да кажем следното: магнитно поле се създава от електрически ток и се открива чрез действието му върху друг електрически ток (сила на Ампер).

Когато бяха проведени голям брой подобни експерименти, беше получено правило, което свързва посоката на магнитните линии, посоката на електрическия ток и силовото действие на магнитното поле. Това правило се нарича правило на лявата ръка. Определение: лявата ръка трябва да бъде разположена така, че магнитните линии да влизат в дланта, четирите протегнати пръста показват посоката на електрическия ток - тогава свитият палец ще показва посоката на магнитното поле.

Ориз. 2. Правило на лявата ръка

Моля, обърнете внимание: не можем да кажем, че където е насочена магнитната линия, там действа магнитното поле. Тук връзката между количествата е малко по-сложна, затова използваме правило на лявата ръка.

Спомнете си, че електрическият ток е насочено движение на електрически заряди. Това означава, че магнитното поле действа върху движещия се заряд. И можем да използваме в този случай и правилото на лявата ръка, за да определим посоката на това действие.

Разгледайте фигурата, която показва различни употреби на правилото на лявата ръка и анализирайте всяко едно за себе си.

Ориз. 3. Различни приложения на правилото на лявата ръка

И накрая, още един важен факт. Ако електрическият ток или скоростта на заредена частица са насочени по линиите на магнитното поле, тогава няма да има ефект на магнитното поле върху тези обекти.

Списък на допълнителната литература:

Асламазов Л.Г. Движение на заредени частици в електрически и магнитни полета // Квант. - 1984. - № 4. - С. 24-25. Мякишев Г.Я. Как работи електрическият мотор? // Квантов. - 1987. - № 5. - С. 39-41. Начален учебник по физика. Изд. Г.С. Ландсберг. Т. 2. - М., 1974. Яворски Б.М., Пински А.А. Основи на физиката. Т.2. - М.: Физматлит, 2003.

Нека си припомним как можете да откриете магнитно поле, тъй като то е невидимо и нашите сетива не го възприемат? Магнитното поле може да бъде открито само чрез въздействието му върху други тела, като например магнитна стрелка. Полето действа върху иглата с известна сила, която я кара да промени първоначалната си ориентация. Магнитно поле се създава, когато зарядите се движат по протежение на проводник във верига или поради същата ориентация на пръстенните токове в постоянните магнити. Откритието на Ерстед за връзката между електричеството и магнетизма подтикна учените да проведат различни експерименти, с помощта на които бяха установени нови закономерности. Вече знаем, че около проводник с ток се създава магнитно поле. И как ще се държи проводник с ток, ако бъде поставен в различно магнитно поле?
Нека направим експеримент.
Нека сглобим инсталация, състояща се от подвижна медна рамка, закрепена върху изолационен прът, източник на ток, реостат и ключ. Включете веригата. Рамката ще остане непроменена. Вече знаем, че около проводника има магнитно поле, но не можем да го открием. Да скъсаме веригата. Нека поставим дъгообразния магнит близо до рамката, така че хоризонталната част на рамката да е разположена между нейните полюси (защото магнитното поле е най-силно в близост до полюсите). Има и магнитно поле около дъговия магнит, но докато в рамката не тече ток, ние също не можем да го открием. Да затворим веригата. Рамката започна да се движи и се отклони наляво. Някаква сила, насочена към магнита, задвижи рамката и я отклони под определен ъгъл. Магнитното поле около проводник се създава от електрически ток. Магнитното поле може да бъде открито чрез действието му на електрически ток. Фигурата показва посоката на протичане на тока в проводника. За посока на тока се избира движението от положителния полюс на източника на ток към отрицателния полюс. Променете посоката на тока, като обърнете поляритета. Затваряме веригата и отново намираме магнитното поле по действието върху рамката - тя се е отклонила под определен ъгъл в посока, обратна на магнита. Ако в последния експеримент местоположението на магнитните полюси е обърнато, рамката ще бъде изтеглена в дъговия магнит. Посоката на силата, под която проводникът се движи в определена посока, може да се определи от правилото на лявата ръка. Това е мнемонично правило, което улеснява определянето накъде ще бъде насочена силата, означете го на фигурата с буквата F. Ако лявата ръка е разположена така, че линиите на магнитното поле да влизат перпендикулярно на дланта, четирите пръста показват посока на тока, тогава палецът, отдалечен от 900, ще покаже посоката на силата, действаща върху проводника. Не забравяйте, че посоката на тока е от плюс към минус. Така че в проводяща среда положителните заряди се движат, създавайки ток. Така че, според правилото на дясната ръка, също е възможно да се определи посоката на силата за положително заредена частица. И когато искаме да определим посоката на силата, действаща върху отрицателна частица, четири пръста трябва да са разположени срещу движението на отрицателно заредена частица.
Определете как са разположени полюсите на магнита, посоката на силата на тока и силата, действаща от магнитното поле върху проводника с ток. Нека използваме правилото на лявата ръка. Четирите пръста на лявата ръка показват посоката на течението. Проводникът е разположен перпендикулярно на равнината и тъй като виждаме оперението на стрелката (кръста), следователно токът се отдалечава от нас. Посоката на силата, действаща от страната на магнитното поле, показва палеца, отместен настрани с 900. Дланта на лявата ръка гледа нагоре, следователно линиите на магнитното поле ще влязат в нея, тоест северният полюс на магнита трябва да е разположен отгоре. Ако посоката на тока в проводника или скоростта на частицата съвпадат с линията на магнитната индукция или са успоредни на нея, тогава силата на магнитното поле или движещата се заредена частица е нула.