Добавил:
Nemo_Nemorino
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Підручники / Фізика 9 клас / НУШ / Фізика 9 клас Бар'яхтар 2026 рік НУШ
.pdf
2.
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
зображають хрестиками (рис. 10.6, б) — ми
ніби бачимо «пір’я стріл», що летять від нас.
Переважно ми маємо справу з
ним магнітним полем
а
б
точках якого магнітна індукція має різні
— полем, у різних
неоднорід-
значення й напрямки. Магнітні лінії такого
Рис. 10.6.
,
(а);
(б)
поля викривлені, а їх щільність є різною.
4. Чи можна вважати Землю магнітом?
З метою вивчення земного магнетизму
Вільям Гільберт виготовив постійний магніт
у вигляді кулі (модель Землі). Розташувавши
на кулі компас, він помітив, що стрілка компаса поводиться так само, як на поверхні Землі.
Експерименти дозволили вченому припустити, що
Земля — це
величезний магніт, а на півночі нашої планети розташований її південний магнітний полюс
. Подальші дослід ження підтвердили гіпотезу
В. Гільберта.
На рис. 10.7 зображено картину ліній магнітної індукції магнітного
поля Землі та зазначено розташування її географічних і магнітних
полюсів.
, ,
, .
?
Магнітний і геогра-
фічний полюси
не збігаються;
відстань між ними
невпинно змінюється
S
Південний магнітний
полюс нещодавно
«залишив» територію
Північної Америки
і «рухається»
в напрямку Євразії
Вісь обертання Землі
Рис. 10.7.
11,5°
На півночі планети
Земля розташований її південний (S)
магніт ний полюс,
а на півдні —
північний (N)
магнітний полюс
Магнітна вісь
78
§ 10. . .
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
Лінії магнітної індукції магнітного поля Зем-
лі не є паралельними її поверхні
. Якщо закріпити
магнітну стрілку в карданному підвісі, тобто так,
щоб вона могла вільно обертатися як навколо
горизонтальної, так і навколо вертикальної
осей, стрілка встановиться під певним кутом до
поверхні Землі (рис. 10.8).
. 10.8
?
?
Рис. 10.8.
Магнітне поле Землі здавна допомагало орієнтуватися мандрівникам,
морякам, військовим і не лише їм.
А ЯК НАСПРАВДІ?
, , . ,
, , . :
,
. ?
ЧИ ЗНАЄТЕ ВИ, ЩО...
- ()
. , . , , .
,
,
, -
, .
магнітними бурями
. ,
Магнітне поле Землі є своєрідним «щитом»,
який захищає нашу планету від заряджених
частинок, що летять із космосу, переважно
від Сонця («сонячний вітер»). Поблизу магнітних полюсів потоки частинок підлітають
досить близько до атмосфери Землі. Під час
зростання сонячної активності космічні частинки потрапляють у верхні шари атмо сфери
та йонізують молекули газу — тоді на Землі
спостерігаються полярні сяйва.
2.
B
B
B
B
B
B
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
ПІДБИВАЄМО ПІДСУМКИ
Магнітна
індукція
-
Лінії магнітної
індукції —
,
,
.
[B] = ()
,
9 ;
9
;
9 -
,
.
.
,
—
.
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
1. Дайте означення магнітної індукції. Яка її одиниця в СІ?
2. Як напрямлена магнітна індукція? 3. Наведіть означення
ліній магнітної індукції. Що обрано за їх напрямок? Від чого залежить щільність їх розташування? 4. Яке магнітне поле є однорідним?
5. Доведіть, що Земля має магнітне поле. 6. Як розташовані магнітні
полюси Землі відносно географічних?
80
§ 10. . .
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
ВПРАВА № 10
1. На рис. 1 зображено лінії
А
А
магнітної індукції на певній
ділянці магнітного поля. Для кожного випадку а–в визначте: 1) яке
B
B
B
А
це поле — однорідне чи не однорідне;
2) напрямок магнітної індукції
в точках А і В поля; 3) у якій точ-
а
б в
Рис. 1
ці — А чи В — магнітна індукція
поля є більшою.
2. Чому сталеві віконні ґрати можуть із часом намагнітитися?
На рис. 2 зображено лінії магніт-
3.
ної індукції магнітного поля, створеного двома однаковими постійними
магнітами.
B
А
C
1) Чи існує магнітне поле в точці А?
2) Який напрямок має магнітна індукція в точці В? у точці С?
Рис. 2
3) У якій точці — А, В чи С — магнітна індукція поля є найбільшою?
4) Який напрямок має магнітна індукція всередині маг нітів?
4. На рис. 3 зображено фото картини магнітних ліній магнітного поля,
одержаної за допомогою залізних
ошурків. Що було використано
як джерело магнітного поля? Яку
інформацію про це поле можна ді-
Рис. 3
знатися з наведеного фото?
5. Раніше під час експедицій на Північний полюс виникали труднощі щодо визначення напрямку руху, адже поблизу полюса звичайні
компаси майже не працювали. Як ви вважаєте, чому?
Дізнайтесь, яке значення має магнітне поле для життя на нашій
6.
планеті. Що сталося б, якби магнітне поле Землі раптом зникло?
Ключові терміни
Магнітна стрілка • Індукція магнітного поля • Лінії магнітної індукції
• Однорідне поле
81
2.
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
§ 11. МАГНІТНЕ ПОЛЕ СТРУМУ.
ПРАВИЛО СВЕРДЛИКА
ПИТАННЯ ДЛЯ ОБГОВОРЕННЯ. ,
. ,
>
,
. .
1. Що визначають за допомогою
I
а
I
б
Рис. 11.1.
(
)
правила свердлика?
Дослідимо магнітне поле прямого провідника зі струмом. Для цього провідник
пропустимо через аркуш картону, насиплемо на картон залізні ошурки та замкнемо
коло. У магнітному полі провідника ошурки
намагнітяться й відтворять картину ліній
магнітної індукції магнітного поля прямого
провідника зі струмом — концентричні
кола, що охоплюють провідник.
Розташуємо поряд із провідником декілька магнітних стрілок і пустимо в провіднику
струм — стрілки зорієнтуються в магнітному полі провідника (
полюс кожної стрілки вкаже напрямок
магнітної індукції магнітного поля в даній
точці, а отже, і напрямок магнітних ліній.
Зі зміною напрямку струму в провіднику
зміниться й орієнтація магнітних стрілок
(рис. 11.1, б):
магнітного поля провідника зі струмом залежить від напрямку струму в провіднику
напрямок магнітної індукції
рис. 11.1, а). Північний
rnk.com.ua/
1142 21
.
82
§ 11. .
B
B
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
Для визначення напрямку ліній магнітної індукції магнітного поля провідника зі
струмом використовують правило свердлика:
,
правило правої руки
або
(рис. 11.2, а);
:
,
(рис. 11.2, б).
I
I
а
Рис. 11.2.
: (а); (б)
.11.1.
б
ЧИ ЗНАЄТЕ ВИ, ЩО...
,
( — ) «» «»
. -
,
, .
. (,
) ,
« ».
, .
—
.
2. Від чого залежить магнітна індукція магнітного поля
провідника зі струмом?
Магнітну дію провідника зі струмом виявив Г. Ерстед у 1820 р.
А чому це відкриття не було зроблено раніше? Річ у тім, що
шенням відстані r від провідника магнітна індукція створеного ним
магнітного поля значно зменшується
: якщо магнітна стрілка розташована не поблизу провідника зі струмом, магнітна дія струму є майже
непомітною.
зі збіль-
83
2.
B
B
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
. 11.3.
?
B
,
B
?
1
B
2
3
Магнітна індукція залежить також від
B
2
сили струму:
зі збільшенням сили струму
в провіднику магнітна індукція створеного
ним магнітного поля збільшується.
А ЯК НАСПРАВДІ?
,
B
3
Рис. 11.3.
.
; (×) ,
Рис. 11.4.
I
N
S
.
?
3. Як визначити полюси котушки
зі струмом?
Змотаємо ізольований дріт у котушку
й пустимо в ньому струм. Якщо тепер навколо котушки розмістити магнітні стрілки, то
до одного торця котушки стрілки повернуться північним полюсом, а до другого — південним (рис. 11.4). Отже, навколо котушки
зі струмом існує магнітне поле.
Як і штабовий магніт, котушка зі струмом
має два полюси — південний і північний.
люси котушки розташовані на її торцях, і їх
легко визначити
,
90°
,
(рис. 11.5).
, -
за допомогою правої руки:
По-
Порівнявши магнітні лінії постійного
Рис. 11.5.
84
штабового магніту та магнітні лінії котушки зі струмом, побачимо їх надзвичайну
схожість (рис. 11.6).
§ 11. .
B
B ↑
↓
↓
↑
B
B
B
B
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
а
N
S
б
Рис. 11.6. -
I
I
а
(
(б)
)
ДОСЛІДЖЕННЯ
Що знадобиться: залізний цвях; ізольований
дріт; батарейка (4,5 В або 9 В); компас із магнітною стрілкою.
Виготовте дротяну котушку, намотавши дріт
на цвях. Виберіть напрямок електричного струму, який ви пропускатимете дротом. Визнач те
за допомогою правила правої руки полюси
котушки зі струмом. Спрогнозуйте поведінку
магнітної стрілки компаса, коли ви розташуєте
його навпроти кожного з торців котушки.
Експериментально перевірте своє припущення, під’єднавши дріт
до контактів батарейки. Виконайте пояснювальний рисунок. Сформулюйте висновок щодо результатів дослідження.
ПІДБИВАЄМО ПІДСУМКИ
Напрямок ліній магнітної індукції
магнітного поля провідника зі струмом
правила свердлика
Котушка зі струмом, як і постійний магніт, має
два полюси.
,
90
.
+–
N
II
S
магнітних стрілок,
правила правої руки.
S N
I I
I
r
,
,
B
Ir↑
Ir↓
N
S
85
2.
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
1. Як визначити напрямок ліній магнітної індукції магнітного
поля провідника зі струмом? 2. Сформулюйте правило свердлика. 3. Як магнітна індукція магнітного поля провідника зі струмом
залежить від відстані до провідника? від сили струму в провіднику?
4. Який вигляд мають лінії магнітної індукції магнітного поля пря-
мого провідника зі струмом? котушки зі струмом? 5.
Як визначити
магнітні полюси котушки зі струмом?
ВПРАВА № 11
1. На рис. 1 блакитним кольором
зображено лінію магнітної індукції
магнітного поля провідника зі струмом.
Яким є напрямок струму в провіднику?
2. На рис. 2 зображено лінії магнітної
індукції магнітних полів двох провідників
зі струмом.
1) Як напрямлені лінії магнітної індукції
рис. 2, а? Напрямок струму зображено
на
червоним кольором.
2) Яким є напрямок струму в провіднику
на рис. 2, б?
3) У якій точці — А чи В — магнітне поле
є сильнішим (рис. 2, а, б)?
Яким полюсом має повернутися до нас
3.
магнітна стрілка, розташована під провідником (рис. 3)? Чи зміниться відповідь, якщо
стрілку розташувати над провідником?
4. Над котушкою (рис. 4) підвішено маг-
ніт. Що станеться, якщо зам кнути коло?
5. Визначте полюси джерела струму на
рис. 5.
6. У деяких випадках фахівці використовують
біфілярну намотку:
провід
скручують удвоє так, щоб обидва його
кінці опинилися поряд. У чому сенс такої
намотки?
A
Рис. 1
B
A
а
I
S
Рис. 3 Рис. 4
N S
б
Рис. 2
N
Рис. 5
С
B
A
+
–
Ключові терміни
Правило свердлика • Правило правої руки
86
§ 12.
B
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
rnk.com.ua/
114222
§ 12. СИЛА АМПЕРА
ПИТАННЯ ДЛЯ ОБГОВОРЕННЯ. ,
, -
>
,
(. ). ’
, ’ ,
, , , .
, . .
1. Яка сила діє на провідник зі струмом?
На провідник зі струмом, розташований певним чином у магнітному полі, діє сила. Довів наявність цієї сили й з’ясував, від чого
залежать її значення та напрямок, французький учений
Ампер
(1775–1836). Саме тому цю силу називають
силою Ампера
+
–
+
–
Андре-Марі
.
Сила Ампера— , .
Сила Ампера прямо пропорційна силі струму в провіднику та довжині активної частини провідника
N
(тобто частини, якою йде струм і яка розташована
в магнітному полі). Сила Ампера збільшується зі
збільшенням магнітної індукції поля і залежить від
α
I
того, під яким кутом до ліній магнітної індукції
розташований провідник.
Значення сили Ампера
мулою:
S
Рис. 12.1. α —
де B — магнітна індукція магнітного поля; I —
сила струму в провіднику; l — довжина активної
частини провідника; α — кут між напрямком магнітної індукції та напрямком струму в провіднику
(рис. 12.1).
FBIl
= sin α
А
(
FA) обчислюють за фор-
,
87
Соседние файлы в папке НУШ