1. Вступительная часть 1-2 мин

2. Опрос 10 мин

3. Объяснение 20 мин

4. Закрепление 10 мин

5. Задание на дом 2-3 мин

II. Опрос фундаментальный:

1. Сила Ампера.

2. Взаимодействие параллельных токов.

Задачи:

1. Прямолинейный проводник длиной 2 м, по которому пропущен ток 4,5 А, помещен в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл, перпендикулярно к линиям индукции. Проводник сместился на 20 см под действием сил поля. Вычислите работу магнитного поля при указанном смещении проводника.

2. В однородном магнитном поле, индукция которого равна 0.25 Тл и направлена вертикально вверх, находится подвешенный на тонких проволочках горизонтально проводник массой 10 г и длиной 20 см. На какой угол от вертикали отклоняются проволочки, поддерживающие проводник, если по нему пропустить ток силой 2 А?

3. По длинному соленоиду, имеющему N витков и длину l, идет ток I. Найти давление Р, действующее на боковую поверхность соленоида.

4. Тонкая невесомая проводящая эластичная лента, длина которой 20 см и коэффициент жесткости 20 Н/м, закреплена в расправленном недеформированном состоянии во внешнем магнитном поле с индукцией 0,8 Тл, перпендикулярном к ней. При пропускании через ленту тока она приобретает форму дуги окружности радиусом 30 см. Найдите силу тока и докажите, что форма ленты действительно дуга окружности.

Вопрос:

1. Как будут взаимодействовать между собой витки соленоида, если по ним потечет: а) постоянный ток; б) переменный ток?

2. Почему “гудят” провода в линиях электропередачи?

3. Почему замкнутый подвижный проводник, по которому идет ток, стремится принять форму кольца, даже если он не находится в магнит­ном поле?

4. Громоотвод был соединен с землей при помощи тонкостенной металлической трубки. Почему после удара молнии трубка превратилась в стержень?

5. Действует ли проводник с током на магнитное поле?

6. Почему скрещенные токи стремятся расположиться параллельно друг другу?

7. О бъясните принцип действия электромагнитной пушки. На испытаниях в США электромагнитная пушка за 5 минут накопила в своих аккумуляторах 33 МДж энергии и в мощной вспышке выбросила 10-киллограмовую болванку за 10 секунд со скоростью впятеро выше скорости звука на расстояние 200 км.

8. По двум жестким прямолинейным незаряженным проводам, скрещивающимся под прямым углом, пропускают токи I₁ и I₂. Как будет меняться взаимное расположение проводов сразу после включения токов?

9. Докажите, что сила Ампера, действующая на проводник в однородном магнитном поле, не зависит от формы проводника.

I II. Электроизмерительный прибор, его назначение. Приборы магнито­электрической системы (объяснение по кадрам диафильма). Принцип действия прибора (рисунок в тетрадь).

M _max=IBNS – максимальный вращающий момент, действующий на рамку током в магнитном поле. Он максимален, если угол между векторами и равен 90°, а если угол равен 0°, то и момент равен нулю (демонстрация). Поэтому, в общем случае, момент сил, действующих со стороны магнитного поля на рамку с током, определяется формулой:

M_мах = IBNS →

- магнитный дипольный момент катушки с током или, например, магнитной стрелки.

Г ромкоговоритель, как прибор магнитоэлектрической системы. Принцип его действия. Обозначение на электросхемах:

Э лектродвигатель постоянного тока, как прибор магнитоэлектрической системы. Принцип его действия. Обозначение на электросхемах:

IV. Задачи:

1. Индукция однородного магнитного поля 0,5 Тл. Найти момент сил, действующих на замкнутый виток площадью 25 см² с током 2 А, если угол между нормалью к витку и магнитной индукцией равен 30°.

2. Для подъема грузов на валу электромотора постоянного тока укреплен барабан радиусом 10 см, на который намотан трос. Определите максимальную массу груза, который можно поднять таким способом, если площадь обмотки якоря 150 см², число витков в обмотке 20, индукция магнитного поля 1,2 Тл, а максимальная сила тока 20 А.

3. Магнитная стрелка компаса совершает колебания в магнитном поле Земли. Масса стрелки 3 г, длина 6 см и магнитный момент 3,14 А∙м². Найти период колебаний стрелки, если горизонтальная составляющая магнитного поля Земли 18 мкТл.

4. Квадратная рамка со стороной 0,1 м расположена около длинного провода, сила тока в котором равна 100 А. Две стороны рамки параллельны проводу и отстоят от него на расстоянии 0,2 м. Чему будет равен вращающий момент, действующий на рамку, если сила тока в рамке буде равна 10 А?

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Никола Тесла и Томас Эдисон.

В 1884 г. 28 летний Никола Тесла приехал в Нью-Йорк без копейки денег. Весной 1885 г. Эдисон пообещал Тесла, который работал в его компании, 50000$, если тот сумеет конструктивно улучшить электрические машины постоянного тока, придуманные Эдисоном. Никола Тесла активно взялся за работу и вскоре представил 24 модификации этих машин. Одобрив все усовершенствования, Эдисон отказал Тесла в вознаграждении, заметив, что эмигрант плохо понял его условия, поскольку не знает американского юмора. Тесла немедленно уволился. С осени 1886 г. и до весны молодой изобретатель вынужден был перебиваться на подсобных работах – рыл канавы, «спал, где придётся, и ел, что найдет».

V. §§ 63-64.

1. Пружина, изготовленная из проводящего материала, имеет длину ℓ и радиус r. Число ее витков N, зазор между витками можно считать малым. Коэффициент жесткости пружины k. Оцените деформацию пружины при пропускании по ней тока силой I.

"Не слушай учения тех мыслителей, доводы кото­рых

не подтверждаются экспериментом".

Леонардо да Винчи

Урок 35/17. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1: