индукция

Магнитная индукция
Подготовил Александров В. 9 А
Цель работы:

Изготовить учебно-наглядное пособие
по теме “Магнитное явление. Сила
Ампера. Электромагнитная индукция”
Магнитная индукция

Магнитное поле характеризуется
векторной физической величиной,
которая обозначается символом и
называется вектором индукции
магнитного поля.

История открытия
магнита
Старинная легенда рассказывает о пастухе
по имени Магнус. Он обнаружил однажды,
что железный наконечник его палки и гвозди
сапог притягиваются к черному камню. Этот
камень стали называть «камнем Магнуса»
или просто «магнитом», по названию
местности, где добывали железную руду.
Таким образом, за много веков до нашей
эры было известно, что некоторые
каменные породы обладают свойством
притягивать куски железа. Об этом
упоминал в 6 в. до н. э. греческий физик и
философ Фалес.
Магнетизм


Это форма взаимодействия движущихся
электрических зарядов, осуществляемая на
расстоянии посредством магнитного поля.
Ампер предложил рассматривать
магнетизм как явление, обязанное круговым
токам. Он считал, что магнит состоит из
молекул, в которых имеются круговые токи.
Каждая молекула представляет собой
маленький магнитик, располагаясь
одноименными полюсами в одну и ту же
сторону, эти маленькие магнитики и
образуют магнит.
Магнитное поле

Магнитное поле —
силовое поле,
действующее на
движущиеся
электрические заряды и
на тела, обладающие
магнитным моментом,
независимо от
состояния их движения,
магнитная
составляющая
электромагнитного поля.
Картина силовых линий
магнитного поля,
создаваемого
постоянным магнитом в
форме стержня.
Железные опилки на
листе бумаги.
Источник магнитного поля – магнит.
Магнит — тело, обладающее
собственным магнитным полем.
 Простейшим и самым маленьким
магнитом можно считать электрон.

Постоянный магнит

Это изделие
способное
сохранять
остаточную
намагниченность
после выключения
внешнего
магнитного поля.
Электромагнит

Это устройство,
магнитное поле
которого создаётся
только при протекании
электрического тока.
Как правило, это
катушка, со
вставленным внутрь
железным
сердечником.
Применение







В телевизорах и компьютерных
мониторах.
В Громкоговорителях и микрофонах.
Электродвигателях и генераторах.
Трансформаторах.
Компасах.
В подъёме тяжёлых металлических
предметов.
В электромагнитных динамометрах и
гальванометрах.
Задача №1 (№ 916 А. П. Рымкевич, задачник Физика 10-11)

Если вращать магнит, то замкнутый виток проволоки, укреплённый на оси,
начинает вращаться. Объяснить явление и определить направление вращения
витка.
Проблемы, которые возникли в ходе работы:





Не известно то, сколько должно быть витков проволоки на
катушке.
В условии задачи ничего не было сказано о сечении
проволоки на катушке.
Поэтому была использована стандартная
катушка от школьного гальванометра .
Магнитное поле, создаваемое магнитом, слишком мало, изза того, что магнит старый и произошло частичное его
размагничивание.
Не удалось найти магнит с отверстием под крепление
ручки. Вместо этого был изготовлен самодельный
держатель.
Решение
Решение задачи №1 основано на том, что при вращении
магнита изменяется поток вектора магнитной индукции, в
катушке появляется ток (Правило Ленца), который
взаимодействуя с магнитным полем, приводит катушку в
движение, причём в ту же сторону куда вращается магнит.
Решить задачу №1 мне не удалось из-за проблем, о
которых сказано выше. В итоге я поступил следующим
образом: пустив по катушке ток от выпрямителя, я тем
самым решил другую задачу – движение рамки с током в
магнитном поле.
Для лучшей наглядности мною было изготовлено
учебно-наглядное пособие, с помощью которого можно
увидеть решение этой задачи на практике.



Красными стрелками показано направление вектора В.
Синей стрелкой показано направление тока.
Применим правило левой руки. Держим левую руку так, чтобы вектор В входил
в ладонь, а четыре пальца указывали в ту же сторону, что и направление тока.
Тогда большой палец, который мы держим под углом 90 градусов относительно
ладони, укажет направление силы Ампера, и катушка отклонится вправо на 90
градусов. Если мы повернём магнит, то катушка последует за ним, так как
разноимённые полюса магнитов притягиваются. (При подаче напряжения на
катушку, она становится магнитом и по её бокам возникают полюса - северный
и южный.
Задача № 2 ( упражнение 36, задача 1 А. В. Пёрышкин учебник
Физика 9)

В какую сторону покатится лёгкая алюминиевая трубочка при
замыкании цепи?
Решение




Красными стрелками показано направление вектора В.
Зелёной стрелкой показано направление движения алюминиевой
трубочки.
Синей стрелкой показано направление тока.
Для решения задачи применим правило левой руки. Держим ладонь
так, чтобы вектор В входил в ладонь, а четыре пальца показывали
направление тока, тогда большой палец, который мы держим под
углом 90 градусов относительно ладони, укажет нам на направление
силы Ампера. И алюминиевая трубочка покатится вправо. Если
изменить полярность, то трубочка покатится в противоположную
сторону.
Выводы:
В ходе выполнения этого проекта мною были проработаны темы курса
физики 9 класса:
Действие электромагнитного поля на проводник с током.
Электромагнитная индукция.
Изготовлены два учебно-наглядных пособия по этим темам.
Литература и источники:
А. П. Рымкевич задачник Физика 10-11 класс.
А. В. Пёрышкин учебник Физика 9 класс.