Тема 1: основы электродинамики.
Магнитное поле токов.
Урок 1/1, 2/2. Магнитное поле токов.
1.Организационный момент.
2.Основной материал:
1.Магнитное поле и его свойства:
Английский ученый У.Гильберт, изучая магнетизм впервые доказал, что земной
шар является громадным магнитом, и поэтому магнитная стрелка ориентируется
определенным образом («тарелла» - маленькая Земля стр.341 рис.4.1)
а) Опыт Эрстеда 1820 год: Расположив магнитную стрелку параллельно
э
лектрическому
проводу, Эрстед обнаружил, что при
замыкании цепи она поворачивается =>
электрический
ток порождает магнитное поле.
«Настойчивость, с которой он…стремился к своей цели (с 1807 года), была вознаграждена открытием нового факта, существование которого никто, кроме него, даже отдаленно не мог предполагать, но который, став известным, не замедлил привлечь внимание всех, могущих оценить его важность и
значение» (М.Фарадей).
б) Гипотеза Ампера: Намагниченность вещества обуславливается одинаково
ориентированными циркулирующими в нем
элементарными молекулярными токами.
а) циркулирующие элементарные молекулярные токи расположены хаотично и их
действия взаимно компенсируются => тело не обнаруживает магнитных свойств;
б) в намагниченном состоянии элементарные токи в теле ориентированы строго
определенным образом, так что их действия складываются.
в) Свойства магнитного поля: 1) порождается электрическим током;
2) обнаруживается по действию на ток или на
магнитную стрелку;
3) материально => обладает энергией.
Магнитное поле – особая форма материи посредством которой осуществляется
взаимодействие между движущимися электрическими
зарядами (токами).
2. Силовая характеристика магнитного поля:
Магнитное поле изображается графически с помощью замкнутых магнитных
линий => магнитное поле вихревое; магнитные линии выходят из N и входят в S.
Силовой
характеристикой магнитного поля является
вектор
магнитной индукции (
),
направлен от S к N по касательной к магнитным линиям, направление
магнитных линий определяется по правилу буравчика:
Линии магнитной индукции полей постоянного магнита и катушки с током. Индикаторные магнитные стрелки ориентируются по направлению касательных к линиям индукции.
Для прямых токов:
Магнитное поле прямолинейного проводника с током.
если поступательное движение буравчика совместить с направлением тока в проводнике, то вращательное движение ручки буравчика покажет направление магнитных линий магнитного поля => .