Презентация на тему Действие магнитного поля

клавиатуру
Установленную программу Macromedia Flash Player





Открытие и закрытие меню (нажатие

левой клавиши мыши)

Кнопки возвращения и перехода к следующему слайду темы

Переход к месту активации гиперссылки

Просмотр опыта

Кнопка просмотра опыта

Ссылка на биографию

Завершение показа

Начать показ

Ханс Эрстед

Клавиша Esc

С 1800 адъюнкт, с 1806 профессор Копенгагенского университета. С

1815 непременный секретарь Датского королевского общества. С 1829 одновременно директор организованной по его инициативе Политехнической школы в Копенгагене. Руководил созданным им обществом по распространению естественнонаучных знаний (1824). Основные труды по физике, химии, философии. Важнейшая научная заслуга Эрстеда – установление связи между электрическими и магнитными явлениями в опытах по отклонению магнитной стрелки под действием проводника с током. Сообщение об этих опытах, опубликованное в 1820, вызвало большое число исследований, которые в итоге привели к созданию электродинамики и электротехники. Эрстед изучал также сжимаемость жидкостей, используя изобретенный (1822) им пьезометр. Первым (1825) получил относительно чистый алюминий. Почетный член Петербургской АН (с 1830). В честь Эрстеда названа единица напряженности магнитного поля в СГС системе единиц.

Назад

магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

током на магнитную стрелку Ханс Эрстед провел в 1820.

При включении источника питания магнитная стрелка почти мгновенно ориентируется по полю, при выключении, “неспеша” возвращается в исходное состояние.

Примечание: В настоящем опыте используется малый ток. При большем токе магнитная стрелка легко преодолевает “предел” в 45о.

Просмотр опыта

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

С 1800 адъюнкт, с 1806 профессор Копенгагенского университета. С

1815 непременный секретарь Датского королевского общества. С 1829 одновременно директор организованной по его инициативе Политехнической школы в Копенгагене. Руководил созданным им обществом по распространению естественнонаучных знаний (1824). Основные труды по физике, химии, философии. Важнейшая научная заслуга Эрстеда – установление связи между электрическими и магнитными явлениями в опытах по отклонению магнитной стрелки под действием проводника с током. Сообщение об этих опытах, опубликованное в 1820, вызвало большое число исследований, которые в итоге привели к созданию электродинамики и электротехники. Эрстед изучал также сжимаемость жидкостей, используя изобретенный (1822) им пьезометр. Первым (1825) получил относительно чистый алюминий. Почетный член Петербургской АН (с 1830). В честь Эрстеда названа единица напряженности магнитного поля в СГС системе единиц.

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

- притяжение или отталкивание параллельных токов.
По современным представлениям, проводники

с током оказывают силовое действие друг на друга не непосредственно, а через окружающие их магнитные поля.

Просмотр опыта

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

Родился 22 января 1775 в Полемье близ Лиона в

аристократической семье. Получил домашнее образование. С 14 лет, прочитав Энциклопедию Д.Дидро и Ж. Д'Аламбера, увлекся естественными науками и математикой, изучал математические труды Л.Эйлера, Ж.Лагранжа и Бернулли, а в 18 лет – Небесную механику П.Лапласа и Аналитическую механику Ж.Лагранжа.
С 1796 Ампер давал уроки в Лионе по математике, химии и иностранным языкам. В 1801 получил место преподавателя физики и химии в Центральной школе Бур-ан-Бресе. В 1804 после издания небольшой, но имевшей успех работы Размышления о математической теории игр и завершения серии экспериментов с электрическими машинами Ампер поступил на работу в Лионский лицей, а через год получил приглашение читать лекции по математике в Политехнической школе в Париже. В 1809 Ампер стал профессором Политехнической школы, а в 1814 был избран членом Академии наук. Тогда же ученый приступил к исследованиям связи между электричеством и магнетизмом (этот круг явлений Ампер называл электродинамикой).

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

где сообщалось об открытии Х.Эрстедом действия электрического тока на

магнитную стрелку. Проведя соответствующие эксперименты, ученый уже через несколько дней представил Академии первые полученные им важные результаты: он сформулировал правило для определения направления, в котором отклоняется стрелка вблизи проводника с током (правило Ампера), закон взаимодействия электрических токов (закон Ампера). Впоследствии разработал теорию магнетизма, согласно которой в основе всех магнитных взаимодействий лежат круговые молекулярные токи (теорема Ампера). Таким образом, он впервые указал на тесную связь между электрическими и магнитными процессами. В 1822 Ампер открыл магнитный эффект катушки с током – соленоида.
Умер Ампер в Марселе 10 июня 1836.

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

поле в пространстве, окружающем электрические токи и постоянные магниты

Основные

свойства магнитного поля:
Магнитное поле порождается электрическим током (движущимися зарядами)
Магнитное поле обнаруживается по действию на электрический ток (движущиеся заряды)
Существует реально, независимо от нас, от наших знаний о нем

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля
Направление вектора магнитной

индукции
За направлением вектора магнитной индукции принимается направление от южного полюса S к северному N магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле. Это направление совпадает с направлением положительной нормали к замкнутому контуру с током.
Положительная нормаль направлена в ту сторону, что и поступательное движение буравчика, при вращении его рукоятки по направлению тока в контуре.

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

любой точке направлены так же, как и вектор магнитной

индукции B в этой точке.

Линии замкнуты сами на себя (магнитное поле не имеет источников – магнитных зарядов; вихревое поле)
Линии не пересекаются

Прямой проводник с током

Виток с током

Катушка с током ( электромагнит ) Поле внутри катушки однородное

Линии магнитной индукции –

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон

Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

– сила действия магнитного поля на проводник с током.
Сила

Ампера равна произведению вектора магнитной индукции на силу тока, длину участка проводника и на синус угла между магнитной индукцией и участком проводника

F=B│I│∆l sin α

F – Модуль силы
B – Модуль вектора магнитной индукции
│I│ - Сила тока
∆l – Длинна проводника с током
α – угол между магнитной индукцией и участком проводника

Правило левой руки – определение направления силы Ампера

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

действующей со стороны магнитного поля на участка проводника с

током, к произведению силы тока на длину это участка:

За единицу магнитной индукции принимают магнитную индукцию однородного поля, в котором на участок проводника длиной 1м при силе тока в нем 1А действует со стороны поля максимальная сила 1Н
Единица магнитной индукции называется тесла
Если магнитное поле однородное (во всех точках магнитного поля магнитная индукция одинакова)

∆L = 1м
I = 1A
Fmax = 1Н

Модуль вектора магнитной индукции

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

по национальности, родился в горной деревушке Смилян. В 1880

г. Тесла организует свою лабораторию и создает первые образцы генератора двухфазного переменного тока и высокочастотного трансформатора. Эти открытия легли в основу современной электротехники. В 1899 г. под его руководством в штате Колорадо была сооружена радиостанция на 200 кВт. В 1890г. Тесла сконструировал ряд радиоуправляемых самоходных механизмов, названных им телеавтоматами. За свою долгую жизнь Н. Тесла сделал около 1000 различных изобретений и открытий, получил почти 800 патентов. Сербы бережно хранят память о замечательном изобретателе.

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

– французский физик (1791-1841)
Лаплас Пьер – французский астроном, математик,

физик (1749-1827)

Закон био-Савара-Лапласа (1820) устанавливает величину и направление вектора магнитной индукции в произвольной точке магнитного поля, создаваемого элементом проводника dL с током I:

dB – вектор магнитной индукции
µ○ – магнитная проницаемость среды
I – сила тока в проводнике
dL – элемент проводника
α - угол, образованный касательной к элементу проводника и радиусом-вектором, проведенным от этого элемента в данную точку
r – радиус-вектор

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

Великого 19-летний Жан Батист поступил в военную службу и

участвовал в действиях Северной армии. Био по возвращении из армии поступил в числе первых слушателей в политехническую школу. Ученики школы принимали участие 4 октября 1795 года в инсуррекции против правительства и были арестованы; в их числе находился и Батист. Ему угрожало по меньшей мере исключение, но заступничеством Монжа и эта опасность была устранена. Вскоре, после успешного окончания курса наук, Жан Батист был назначен профессором в Центральную школу в Бове, а в 1800 занял кафедру математической физики в Коллеж де Франс и выбран в члены-корреспонденты математического отделения Института, через три года после того он стал действительным членом этого учёного учреждения.

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

Бюро долгот. Био отправился в Испанию в сопровождении молодого

учёного Араго для окончания геодезических измерений дуги меридиана, проходящего через Францию и Балеарские острова. Эта работа, закончившаяся измерением большого треугольника, соединяющего острова Ивицу и Форментеру с берегом Испании, сопровождалось большими практическими затруднениями. Большая доля трудностей выпала на долю Араго, который остался в Испании один во время военных затруднений, а Био вернулся в 1807 году во Францию.
В 1808 и 1809 годах он определил длину секундного маятника в Бордо и Дюнкирхене. В 1809 г. Био был назначен профессором астрономии.

В 1817 г. он совершил поездку в Шотландию и на Шетландские острова с геодезической целью, в следующем году для продолжения той же работы он опять ездил в Дюнкирхен, а в 1824 и 1825 гг. в Италию, Сицилию, Форментеру и Барселону. Важные заключения, к которым привело его изучение всех данных, полученных им во время его поездок, заключались в том, что действие земного притяжения не одинаково на одной и той же параллели и что оно изменяется неравномерно вдоль одного и того же меридиана. Эти результаты были изложены им в «Записке о фигуре Земли», представленной им Академии наук в 1827 г.

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

По образованию врач. Работал военным хирургом, затем (с 1816)

практикующим врачом в Страсбурге. С 1820 года профессор физики частного учебного заведения в Париже, с 1827 года хранитель физического кабинета в Коллеж де Франс. Научные труды по акустике, электромагнетизму и оптике. В 1820 году совместно с Ж. Б. Био экспериментально установил закон, определяющий напряжённость магнитного поля, создаваемого током. Разрабатывал физические основы музыкальных инструментов, экспериментально изучал явление резонанса и волновые процессы в различных телах. Именем Савара в акустике названа единица частотного интервала (савар).

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

департаменте Кальвадос. Уже в ранней юности Лаплас отличался замечательной

памятью и способностями понимания, так что без труда получил место учителя в своем родном городке. Потом Лаплас был приглашен в Париж, где сперва сделался экзаменатором артиллерийского училища, а затем, в 1773 году, был избран членом академии наук. Вообще Лаплас посвятил себя тихой научной деятельности и только на короткое время удавалось навязывать ему почетные места, так в 1799 году Наполеон назначил его министром внутренних дел, затем он был канцлером охранительного сената и даже графом Империи. После реставрации империи Людовик XVIII сделал Лапласа маркизом и пэром Франции. Заслуги Лапласа в области чистой и прикладной математики и особенно в астрономии громадны: он усовершенствовал почти все отделы этих наук.

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

центре кругового тока
Индукция магнитного поля внутри соленоида
N – число

ветков соленоида
L – длинна соленоида

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

заряженную частицу со стороны магнитного поля
Fл=│q│UB sinα
Fл –

модуль силы Лоренца
q – модуль заряда частиц
U – модуль вектора скорости частицы
B – модуль магнитной индукции
α – угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции

Правило левой руки – определение направления силы Лоренца для движущейся положительно заряженной частицы

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

– 4 февраля 1928) — выдающийся нидерландский физик.
Учился в

университете Лейдена, в котором затем с 1878 г. был профессором математической физики. Он развил электромагнитную теорию света и электронную теорию материи, а также сформулировал самосогласованную теорию электричества, магнетизма и света.
Развил теорию о преобразованиях состояния движущегося тела. Полученные в рамках этой теории преобразования Лоренца являются важнейшим вкладом в развитие теории относительности.
За объяснение феномена, известного как эффект Зеемана, был удостоен в 1902 г. совместно с другим нидерландским физиком Питером Зееманом Нобелевской премии по физике.

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

происходить по окружности радиусом
m – масса электрона
e – заряд

электрона
U – скорость электрона
B – величина магнитной индукции

Движение частицы будет происходить по винтовой линии

Если U составляет с B острый угол α

Движение электронов в однородном магнитном поле

Шаг винта

При движении заряженной частицы в магнитном поле сила Лоренца работы не совершает. Поэтому модуль вектора скорости при движении частицы не изменяется.

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

частиц (протонов, ионов), в котором частицы двигаются в постоянном

и однородном магнитном поле, а для их ускорения используется высокочастотное электрическое поле неизменной частоты.
Простейший циклотрон впервые был построен в 1931 году американскими физиками Э.Лоуренсом и М.Ливингстоном.

Схема циклотрона: вид сверху и сбоку:
источник тяжелых заряженных частиц (протонов, ионов)
орбита ускоряемой частицы
ускоряющие электроды (дуанты)
генератор ускоряющего поля
электромагнит.

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература

молекулярных масс. Действие масс-спектрографа основано на разделении по значениям

их масс предварительно ионизированных атомов и молекул в магнитном или электрическом полях.

Схема Масс-спектрографа:
Батарея, создающая ускоряющие напряжение
Источник частиц
Фотопластинка
Выход к насосу

Опыт Эрстеда
Взаимодействие токов
Магнитное поле и его свойства
Вектор магнитной индукции
Закон Био-СавараЗакон Био-Савара-Закон Био-Савара-Лапласа
Сила Лоренца
Литература