Основні положення та означення. Тема: Магнітне поле як особливий вид матерії.Взаємодія струмів

Заняття № 41 ____________2013р.

Тема: Магнітне поле як особливий вид матерії. Взаємодія струмів. Матеріальність магнітного поля. Основні відмінності між магнітним та електричним полями. Графічне зображення магнітних полів. Магнітна індукція. Лінії індукції магнітного поля. Магнітні поля (прямого провідника зі струмом, постійного магніту, соленоїда). Напруженість магнітного поля. Принцип суперпозиції для магнітних полів. Магнітна проникність середовища.. Магнітна стала.. Пара-, діа-, феромагнетики. Постійні магніти. Магнітне поле Землі.

Основні положення та означення.

1. Магнітні явища тисячоліття тому були виявлені на природних ма­теріалах. Досвід засвідчував, що деякі залізні руди мають властивість притягувати до себе на близьких відстанях невеликі предмети (залізні ошурки, рудний порох тощо). Цю властивість руд було назва­но магнетизмом, а самі матеріали — природними магнітами. Пізніше було помічено, що є матеріали, які під впливом природних магнітів також намагнічуються і в окремих випадках зберігають досить довгий час набуті магнітні властивості. Таким способом почали одержувати постійні штучні магніти. З часом було встановлено наявність у магнітів двох полюсів (південного та північного залежно від орієнтації в полі земного магнетизму) і нейтральної смуги між полю­сами, де магнітні властивості практично не проявляються. Досвід та­кож засвідчував, що розділити полюси магніту, тобто одержати магніт з одним полюсом, неможливо.

Орієнтація в напрямі північ — південь намагніченого тіла, ви­готовленого у вигляді магнітної стрілки, закріпленої в точці рівноваги на нейтральній полосі, стала основою для побудови приладів (компасів), які широко застосовувались у мореплавстві, в походах і под. Це спонукало до подальшого вивчення властивос­тей магнітів.

2. У 1819 р. X. Ерстед експериментально виявив дію постійного електричного струму в провіднику на магнітну стрілку. У дослідах Ерстеда магнітна стрілка розміщувалась під або над про­відником паралельно в напрямі північ — південь уздовж меридіана. Під час пропускання струму крізь провідник магнітна стрілка повер­талася і намагалась установитися перпендикулярно до провідника. Зі зміною напряму струму в провіднику на протилежний змінювався і на­прям дії сили на магнітну стрілку (стрілка поверталася на 180°). При віддаленні магнітної стрілки від провідника орієнтуюча дія зменшу­валася. Якщо струм вимикався, то стрілка поверталася у вихідне поло­ження.

3. Дослідами Ерстеда вста­новлено декілька фундамен­тальних відкриттів.

По-пер­ше, було з'ясовано, що в про­сторі навколо провідника зі струмом діють сили, подібні до тих, які діють поблизу при­родних і штучних магнітів. Електричні струми, тобто ру­хомі електричні заряди, взаємодіють з магнітною стрілкою за допомогою ма­теріального посередника — магнітного поля.