3.7.1. Дослід Ерстеда
Рис. 3.23. Демонстраційна установка досліду Ерстеда
Датський учений Г. X. Ерстед демонстрував студентам досліди з нагріванням провідників електричним струмом. Під час одного з дослідів він помітив, що в процесі проходження електричного струму по провідником, магнітна стрілка, розташована поблизу провідника, відхиляється від напрямку «північ — південь» (рис. 3.23).
У разі ж відсутності струму стрілка знов встановлюється вздовж ліній магнітного поля Землі. Так учений з'ясував, що електричний струм чинить певну дію на магнітну стрілку.
3.7.2. Прилади для вимірювання напруженості магнітного поля
До вимірюваних характеристик магнітного поля відносяться: вектор магнітній індукції В, напруженість поля Н, потік вектора індукції (магнітний потік), градієнт магнітного поля та інші.
Напруженість поля необхідно вимірювати для визначення діаграм спрямованості антен, дальності дії радіостанцій і ретрансляторів, наявності паразитних випромінювань, якості екранування пристроїв та інших характеристик, що визначають якість радіозв'язку, телебачення, радіомовлення і телефонного зв'язку.
Магнітометр – прилад для вимірювання напруженості магнітного поля та інших магнітних величин, зокрема, магнітних характеристик матеріалів.
Одним з найпоширеніших є магнітомеханічний магнітометр, у якому відбувається взаємодія двох постійних магнітів у вимірюваному магнітному полі, внаслідок чого один з них відхиляється на певний кут (рис. 3.25). Процес вимірювання напруженості поля містить три етапи: 1) попередня настройка; 2) калібрування; 3) вимір.
Наприклад.
Побутовий індикатор напруженості електро-магнітного поля "Імпульс" (рис. 3.24). Даний прилад, призначений для використання в побуті, виявлення і вимірювання рівня електричного і магнітного (не іонізуючих!) випромінювань від побутових електроприладів (телевізорів, комп'ютерів, микрохвильових пічей, радіотелефонов і т.п.), ліній електропередач і радіоантен, електродвигунів, пошуку електропровідки і т.п.
Рис. 3.24. Побутовий індикатор напруженості електро-магнітного поля "Імпульс" |
Рис. 3.25. Індукційний магнітометр
|
Застосування вимірювального приладу магнітометру: у геології, під час пошуку корисних копалин, в археології, під час археологічних розкопок, в астрофізиці, для дослідження орбіти планет, у навігації на морі, космосі та авіації, у біології та медицині, у сейсмології (прогноз землетрусів).
3.8. Магнітні поля електричних струмів
Актуалізація опорного рівня обізнаності:
1 (РГ). Розказати магнітні властивості речовин.
2 (ПВЗ). Розказати про вісмутову спіраль для вимірювання напруженості магнітного поля.
3 (ПВЗ). Пояснити дослід Ерстеда та його анти дослід.
4 (ПВЗ). Розказати про застосування вимірювального приладу магнітометру.
5 (ПВЗ). Як побачити силові лінії магнітних полів?
План:
3.8.1. Магнітне поле прямолінійного струму і кругового витку. Правило буравчика
3.8.2. Магнітне поле рухомих зарядів