Магнитное поле. Взаимодействие токов.
Магнитное поле — является одной из форм материи (отличной от вещества), существующая в пространстве, которое окружает постоянные магниты, проводники с током и заряды, что движутся. Магнитное поле вместе с электрическим полем образует единое электромагнитное поле.
Магнитное поле не только создается постоянными магнитами, движущимися зарядами и токами в проводниках, однако и действует на них же.
Термин «магнитное поле» ввел в 1845 году М. Фарадей. К этому времени были уже известны некоторые явления электродинамики, которые требуют объяснений:
1. Явление взаимодействия постоянных магнитов (установление магнитной стрелки вдоль магнитного меридиана Земли, притяжение разноименных полюсов, отталкивание одноименных), известное с древних времен и систематически исследованное У. Гильбертом (результаты опубликованы в 1600 г. в его трактате «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле»).
2. В 1820 г. датский ученый Г. X. Эрстед выяснил, что магнитная стрелка, которая помещена рядом с проводником, по которому течет ток, поворачивается, стремясь расположиться перпендикулярно проводнику.
3. В этом же году французский физик Ампер, заинтересовавшийся опытами Эрстеда, выявил взаимодействие 2х прямолинейных проводников с током: если токи в проводниках текут в одну сторону (параллельны), то проводники притягиваются (рис. а), если в противоположные стороны (антипараллельны), то отталкиваются (рис. б).
Взаимодействия между проводниками с током, то есть взаимодействия между движущимися электрическими зарядами, называют магнитными, а силы, с которыми проводники с током действуют друг на друга, — магнитными силами.
Исходя из теории близкодействия, которой придерживался М. Фарадей, ток в одном из проводников не может непосредственно влиять на ток в другом проводнике. Аналогично случаю с неподвижными электрическими зарядами, около которых существует электрическое поле, был сделан вывод, что в пространстве, окружающем токи, существует магнитное поле, которое действует с некоторой силой на другой проводник с током, помещенный в это поле, либо на постоянный магнит. В свою очередь, магнитное поле, создаваемое вторым проводником с током, действует на ток в первом проводнике.
Подобно тому, как электрическое поле обнаруживается по его воздействию на пробный заряд, внесенный в это поле, магнитное поле можно обнаружить по ориентирующему действию магнитного поля на рамку с током малых (по сравнению с расстояниями, на которых магнитное поле заметно меняется) размеров.
Провода, подводящие ток к рамке, следует сплести (или расположить близко друг к другу), тогда результирующая сила, действующая со стороны магнитного поля на эти провода, будет равна нулю. Силы же, действующие на такую рамку с током, будут ее поворачивать, так что ее плоскость установится перпендикулярно линиям индукции магнитного поля. В примере, приведенном на рисунке выше, рамка повернется так, чтобы проводник с током оказался в плоскости рамки. При изменении направления тока в проводнике рамка повернется на 180°. В поле между полюсами постоянного магнита рамка повернется плоскостью перпендикулярно магнитным силовым линиям магнита.
Самостоятельная работа по физике Магнитное поле 8 класс
Самостоятельная работа по физике Магнитное поле 8 класс с ответами. Самостоятельная работа представлена в двух вариантах , в каждом по 3 задания.
Вариант 1
1. Как называют силы, возникающие между проводниками с током?
2. Вокруг каких зарядов — движущихся или неподвижных — существует электрическое поле, а вокруг каких — магнитное?
3. Что произойдет с магнитной стрелкой при замыкании ключа (рис. 93)?
Вариант 2
1. Кто из ученых впервые обнаружил взаимодействие проводника с током и магнитной стрелки?
2. Как можно узнать, есть ли ток в проводнике, не пользуясь амперметром?
3. Что является источником магнитного поля?
Ответы на самостоятельную работу по физике Магнитное поле 8 класс
Вариант 1
1. Силы, возникающие между проводниками с током, называются магнитные.
2. Электрическое поле создается вокруг любых заряженных частиц. Магнитное поле создается только вокруг движущихся частиц, но не создается вокруг неподвижных.
3. При замыкании ключа вокруг проводника с электрическим током возникает магнитное поле, и стрелка поворачивается вдоль магнитных линий.
Вариант 2
1. Датский физик Эрстед Хане Кристиан впервые обнаружил взаимодействие проводника с током и магнитной стрелки.
2. Вокруг проводника, по которому течет ток, существует магнитное поле, и если рядом с ним находится магнитная стрелка, она повернется вдоль магнитных линий. Вокруг проводника, по которому не течет ток, не существует магнитное поле, и стрелка останется неподвижной.
3. Источником магнитного поля является электрический ток.
Между проводниками с током возникают силы взаимодействия, которые называются_ силами.
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.