действие магнитного поля на проводник с током.
Сила Ампера.
Закон Ампера
Урок 2
11 класс
Основные свойства магнитного поля:
порождается электрическим током (движущимися зарядами);
обнаруживается по действию на ток;
действует только на подвижные заряды с определенной силой.
?
Каковы основные свойства магнитного поля?
Вектор магнитной индукции – это силовая характеристика магнитного поля.
Что является характеристикой магнитного поля?
Вектор магнитной индукции прямого проводника с током направлен по касательной в каждой точке поля.
В 1820 г. Ампер установил закон, определяющий силу, действующую на отдельный небольшой участок проводника (элемент тока)
Ампер Андре Мари
(1775 - 1836)
Опыт Ампера
Так как создать обособленный элемент тока нельзя, то Ампер проводил опыты с замкнутыми проводниками. Меняя форму проводников и их расположение, он сумел установить выражение для силы, действующей на отдельный элемент тока.
Магнитное поле обнаруживается по действию на проводник с током, действуя на все участки проводника, с силой, которая получила название силы Ампера.
Сила Ампера – это сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током.
Сила Ампера
На проводник с током в магнитном поле действует сила, которая получила название силы Ампера. Математическая запись имеет следующий вид:
Fa = IBl sin,
где I- сила тока в проводнике; В - магнитная индукция; - длина проводника; - угол между направлением проводника и направлением вектора магнитной индукции.
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:
Единица измерения магнитной индукции – Тесла (Тл)
1 Тл=1Н/А∙м
Физический смысл:
модуль вектора магнитной индукции равен 1 Тл, если на проводник длиной 1 м и силой тока в 1 А, действует сила равна 1 Н.
Рассмотрим прямолинейный проводник с током. Пусть вектор магнитной индукции B составляет угол с направлением отрезка проводника с током (элементом тока). Опыт показывает, что магнитное поле, вектор индукции которого направлен вдоль проводника с током, не оказывает никакого действия на ток. Поэтому модуль силы зависит лишь от модуля составляющей вектора В, перпендикулярной проводнику, т.е. от B=B sin , и не зависит от составляющей В, направленной вдоль проводника.
Модуль силы Ампера
Закон Ампера
Сила Ампера равна произведению вектора магнитной индукции, модуля силы тока, длины участка проводника и синуса угла между магнитной индукцией и участком проводника.
Fa = |B| I l sin
Ампер Андре Мари
(1775 - 1836)
Правило левой руки
Направление силы Ампера можно определить используя правило левой руки: если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная составляющая вектора магнитной индукции входила в ладонь, 4 сомкнутых вытянутых пальца были направлены по току в проводнике, то отогнутый на 90º большой палец укажет направление силы Ампера.
ОК Сила Ампера
МП действует на проводник с I
Направление FА
(правило левой руки)
FA=BILsin
S
N
I
FA
=(B;I)
L - длина отрезка проводника
в ладонь
4 пальца л.р.
большой палец п.р.
FA
I
B
Решение задач
В какую сторону покатится легкая алюминиевая трубочка при замыкании цепи.
На рисунке изображены два оголенных проводника, соединенных с источником тока, и легкая алюминиевая трубочка АВ. Вся установка находится в магнитном поле. Определите направление тока в трубочке АВ, если в результате взаимодействия этого тока с магнитным полем трубочка катится по проводникам в направлении, указанном на рисунке. Какой полюс источника
Тока является положительным,
а какой - отрицательным?
Какая сила действует на каждый метр
длины воздушных проводов троллейбусной
линии, расположенных на расстоянии 52 м
друг от друга, если сила тока в проводах - 2000 А?
Вычислите индукцию магнитного поля на расстоянии 10 м от длинного прямого проводника при силе тока в проводнике 20 А.
5. Вычислите индукцию магнитного поля внутри цилиндрической катушки длиной 10 м, содержащей 200 витков провода, при силе тока в катушке 5 А.
Решение задач
Решение задач
Определите, в какую сторону движется каждый из проводников.
Определите направление силы, действующей на проводник с током со стороны магнитного поля.
В
I
В
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Х
Х
I
Решение задач
Определите направление силы тока в проводнике, находящемся в магнитном поле
В вертикально однородном магнитном поле на двух тонких лентах горизонтально подвешен проводник длиной 20 см и массой 20,4 г. Индукция магнитного поля равна 0,5 Тл. На какой угол от вертикали отклонятся ленты, если сила тока в проводнике равна 2 А.
В вертикально однородном магнитном поле на двух тонких лентах горизонтально подвешен проводник длиной 20 см и массой 20,4 г. Индукция магнитного поля равна 0,5 Тл. На какой угол от вертикали отклонятся ленты, если сила тока в проводнике равна 2 А.
В
Решение задач
Домашнее задание
§2
задачи на стр. 16
ЗР № 834, 835