Л.з14 Изуч. действ.м.п. на проводник с током
.docЛабораторное занятие 14
Изучение действия магнитного поля на проводник с током.
Цель
Пронаблюдать действие магнитного поля на проводник с током
Оборудование
Проволочный моток, штатив, источник постоянного тока, реостат ,ключ, соединительные провода, дугообразный магнит
Теоретическое обоснование
Магнитное поле - это особый вид материи, который существует вокруг движущихся зарядов или вокруг проводника, по которому течет ток. Магнитное поле действует на проводник с током с определенной силой. Эту силу называют силой Ампера.
Закон Ампера:
Сила Ампера равна произведению модуля силы тока, вектора магнитной индукции, длины отрезка проводника и синуса угла между направлениями векторов магнитной индукции и тока.
Чтобы определить направление силы Ампера пользуются правилом левой руки:
Левую руку располагают так, чтобы силовые линии индукции входили в ладонь, четыре пальца направить по направлению тока в проводнике, тогда большой палец, отогнутый на 90 градусов, покажет направление силы Ампера, то есть направление движения проводника в магнитном поле.
За единицу модуля вектора магнитной индукции можно принять магнитную индукцию однородного поля, в котором на отрезок проводника длиной 1м при силе тока в 1А действует со стороны поля максимальная сила Ампера 1Н.
Взаимодействие электрических токов осуществляется посредством магнитного поля. Основной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции В .Линии магнитной индукции всегда замкнуты, обхватывают проводник с током. Поэтому магнитное поле является вихривым.
По правилу буравчика определяют направление силовых линий магнитного поля: поступательное движение буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, а рукоядка буравчика покажет направление силовых линий индукции магнитного поля, возникшего вокруг проводника с током.
Порядок выполнения работы
-
Подвесьте проволочный моток к штативу, подсоедините его к источнику тока последовательно с реостатом и ключом. Предварительно ключ должен быть разомкнут, движок реостата установлен на максимальное сопротивление.
-
Поднесите к висящему мотку магнит и, замыкая ключ, пронаблюдайте движение мотка.
-
Выберите несколько характерных вариантов относительного расположения мотка относительно магнита.
-
Проверьте на опыте правильность предположений о характере и направлении движения мотка.
Содержание отчета
-
Описание схемы опыта.
-
Наблюдения взаимодействия магнита и проводника с током.
-
Рисунки наиболее характерных вариантов взаимодействия проводника с током и магнита.
Контрольные вопросы.
1.Магнитное поле, условия его возникновения и существования .
2. Действие магнитного поля на электрический заряд и опыты, подтверждающие это действие. Описать траектории движения заряда в магнитном поле.
3. Магнитная индукция (определение, формулы, определение направления).
4. Как взаимодействуют два параллельных проводника с током. Сделайте поясняющий рисунок. Сформулируйте правила, которые использовали при рассуждениях.
5.Определите радиус окружности и период обращения электрона в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл. Скорость электрона перпендикулярна вектору магнитной индукции и равна 10 м/с2.