Модуль 89. Магнитное поле

Магнитное поле — это форма материи, окружающей движущиеся электрические заряды. (Касаткина)

М.п. — представляет собой особую форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами. (Мякишев)

М.п. — особая форма материи. (Н.А.)

Свойства:

1. М.п. порождается электрическим током (направленно движущимися зарядами);

2. М.п. обнаруживается по действию на электрический ток(на движущиеся заряды);

3. М.п. материально, т.к. оно действует на тела => обладает энергией.

2) Как взаимодействуют между собой параллельные токи? Чем вызывается их взаимодействие?

 

Взаимодействие проводников с током называется магнитным взаимодействием.

Магнитное взаимодействие — результат взаимодействия электрических токов, протекающих в этих телах.

(Опыт Ампера — стр. 91, Касьянов);

Если токи имеют одинаковое направление — притягиваются;

Если токи имеют противоположное направление — отталкиваются;

 

3) Перечислите правила, определяющие направление магнитного поля (линии магнитной индукции)? Поясните, как пользоваться каждым из правил.

Правило буравчика:

Если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля тока.

Правило правой руки:

Если обхватить соленоид ладонью правой руки так, чтобы четыре пальца были направлены вдоль тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида.

 

4) Как определяют модуль вектора магнитной индукции? Какой формулой его выражают?

Модуль вектора магнитной индукции определяется отношением максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на отрезок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого отрезка. (?)

5) В каких единицах измеряется магнитная индукция в СИ? Сформулируйте определение этой единицы.

[B] = Тл (тесла)

Определение: магнитная индукция однородного поля, в котором на отрезок проводник длиной 1 м при силе тока в нем 1 А действует со стороны поля максимальная сила F = 1H.

 

6) Что называют линиями магнитной индукции?

Линии магнитной индукции — линии, касательные к которым в любой их точке совпадают с вектором в данной точке поля.

 

7) Какие поля называют вихревыми?

Вихревые поля — поля с замкнутыми векторными линиями. Магнитное поле — вихревое поле.

 

8) Что называют потоком магнитной индукции и в каких единицах он измеряется?

Магнитный поток (Ф) — величина, равная произведению модуля вектора магнитной индукции площадь S и косинус угла α между векторами и (нормаль).

[Ф] = Вб (вебер)

9) Сравнение электрического и магнитного полей

Электрическое поле	Магнитное поле
Источники поля
Электрически заряженные тела	Движущиеся электрически заряженные тела (электрические токи)
Индикаторы поля
Мелкие листочки бумаги. Электрическая гильза. Электрический «султан»	Металлические опилки. Замкнутый контур с током. Магнитная стрелка
Опытные факты
Опыты Кулона по взаимодействию электрически заряженных тел	Опыты Ампера по взаимодействию проводников с током
Графическая характеристика
Линии напряжённости электрического поля в случае неподвижных зарядов имеют начало и конец (потенциальное поле); могут быть визуализированы (кристаллы хинина в масле)	Линии индукции магнитного поля всегда замкнуты (вихревое поле); могут быть визуализированы (металлические опилки)
Силовая характеристика
Вектор напряжённости электрического поля E. Величина: Направление:	Вектор индукции магнитного поля В. Величина:. Направление определяется правилом левой руки
Энергетическая характеристика
Работа электрического поля неподвижных зарядов (кулоновcкой силы) равна нулю при обходе замкнутой траектории	Работа магнитного поля (силы Лоренца) всегда равна нулю
Действие поля на заряженную частицу
Сила всегда отлична от нуля: F = qE	Сила зависит от скорости движения частицы: не действует, если частица покоится, а также если
Вещество и поле
.