Вопросы:
1. Известно, что электрический ток порождает магнитное поле, а можно ли с помощью магнитного поля в проводнике получить электрический ток?
2. Все хорошо знают, что встреча самолёта с молнией опасна, а может ли сам, летящий в магнитном поле Земли, самолёт явит-ся источником молнии?
3. Почему искрит рубильник при включении им электрической це-пи с большой индуктивностью?
Чтобы ответить на эти и другие вопросы нужно изучить тему
“ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМА”.

Начнем с магнитного поля.
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ – особый вид материи, который существует в пространстве около движущегося электрического за-ряда, и действует на другой движущийся заряд. На практике источниками магнитного поля являются постоянные магниты, проводник с электрическим током и одиночная движущаяся заряженная частица. Магнитное поле можно обнаружить с помощью магнитной стрелки.
Опытным путем установили, что два проводника с током взаимодействуют друг с другом, они притягиваются или отталкиваются в зависимости от направления токов в проводниках: в од-ном направлении – токи притягиваются, в противоположном направлении – токи отталкиваются. Два длинных параллельных проводника с током или па-раллельные токи взаимодействуют посредством магнитного поля, отсюда
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ – это особый вид материи, через который осуществля-ется взаимодействие между парал¬лельными токами. Сила взаимодействия между параллельными токами зависит от величин токов, длины проводника, расстояния между токами, магнитных свойств среды т.е.

где а – расстояние между токами, l – длина проводника (одного проводника), – относительная магнитная проницаемость, которая сравнивает магнитные свойства вакуума с магнитными свойствами среды, где взаимодействуют проводники, и показывает во сколько раз сила взаимодействия между парал-лельными токами в вакууме будет больше или меньше чем в среде , К – коэффициент пропорциональности. Каждая точка магнитного поля обладает силовой характеристикой, на-зываемой магнитной индукцией . Между близко расположенными постоянными магнитами существует самое простое магнитное поле – однородное – это поле, в каждой точке которого магнитная индукция одинакова по величине и по направлению. Магнитная индукция для однородного магнитно-го поля определяется по формуле , где F – сила действующая в магнитном поле в вакууме на проводник с током I длиной l, помещенный в магнитное поле перпендикулярно. Направление определяется направлением северного полюса магнитной стрелки. В СИ: . Если в магнитное поле (однородное) поместить проводник с током, то на него будет действовать сила Ампера, определяемая так , где I – сила в проводнике, l – длина проводника, – угол между направле-ниями и тока I в проводнике. Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки. На одиночную движущуюся заряженную частицу в од-нородном магнитном поле действует сила Лоренца: , где q – заряд частицы, ? – скорость движения частицы, – это угол между направлениями и . Направление Fл определяется по правилу левой ру-ки.
Ф – магнитный поток – это скалярная физическая величина, характери-зующая величину магнитного поля проходящего через замкнутый проводник, помещаемый в магнитное поле (замкнутый проводник – контур-рамка). , где S – площадь, ограниченная контуром в магнитном поле, – это угол между направлением и перпендикуляром к плоскости, ограниченной контуром. Магнитный поток можно определить числом магнитных силовых линий, проходящих через площадь S, ограниченную контуром в магнитном поле.
В системе СИ: – сила взаимодействия между параллельными токами определяется по закону: “Величина силы взаимодействия между параллельными токами прямо пропорционально произведению сил токов, текущего в проводниках, длине проводника и обратно пропорционально расстоянию между токами, если они взаимодействуют в вакууме”:

СИ: ?c –абсолютная магнитная проницаемость вещества характеризует магнит-ные свойства вещества, т.е. его способность намагничиваться в маг-нитном поле. ?o – абсолютная магнитная проницаемость вакуума – магнитная постоянная характеризует магнитные свойства вакуума: ? – относительная магнитная проницаемость вещества сравнивает магнитные свойства вещества с магнитными свойствами вакуума, т.е. ? = 1 (вакуум), ? > 1 – парамагнетики, ? >> 1 – ферромагнетики ? < 1 - диамагнетики Магнетики – вещества, которые намагничиваются в магнитном поле, усиливая или ослабляя магнитное поле, куда они вносятся. Магнитики делятся на парамагнетики, ферромагнетики и диамагнетики. Парамагнетики усиливают магнитное поле, куда вносятся, но при вынесении из него размагничиваются; диамагнетики ослабляют магнитное поле, куда вносятся, но также при вынесении из него размагничиваются; и только фер-ромагнетики – сильно намагничивающиеся вещества, например железо, уси-ливают магнитное поле и при вынесении из него сохраняют магнитные свой-ства, из них делают постоянные магниты. Примеры решения задач на применение формул сил, действующих в магнитном поле.
1.Найти длину проводника по которому проходит ток 2,5 А, помещенно-го в однородное магнитное поле с индукцией 400 Тл, если на него действует сила 100 Н. Проводник расположен под углом 30° к линиям магнитной ин-дукции поля.

2.Два проводника расположенных в вакууме на расстоянии 4 см друг от друга. По одному течет ток 25 А, по другому – 5 А. Найти длину проводника на который будет действовать сила 1,2•10-3 Н в вакууме.

3.Электрон влетает в однородное магнитное поле со скоростью 1,6•107 м/с перпендикулярно линиям магнитной индукции поля. Найти мо-дуль магнитной индукции поля, если электрон движется в нем по окружно-сти с радиусом 0,05 м.

Вариант №1
1. Что определяют по правилу левой руки?
2. Какая сила действует в магнитном поле на проводник с током?
3. Что показывает относительная магнитная проницаемость вещества или среды?
4. В каких единицах измеряется магнитная индукция магнитного поля?
5. Из формулы силы Лоренца определите величину электрического заряда частицы?
6. Два параллельных проводника с одинаковыми токами находящиеся на рас-стоянии 8,7 см друг от друга в вакууме, притягиваются с силой 2,5•10-3 Н. Найти силу тока в проводниках, если длина каждого из них 320 см.
7. Найти силу тока в проводнике длиной 0,2 м помещенном в магнитное поле с индукцией 0,13 Тл под углом 30° к линиям магнитной индукции, если магнитное поле действует на такой проводник с силой 3•10-2 Н.
Вариант №2
1. От чего зависит сила Лоренца?
2. Что характеризует абсолютная магнитная проницаемость вещества или среды?
3. Как нужно поместить проводник с током в магнитное поле, чтобы на него не действовала сила Ампера?
4. В каких единицах в системе СИ измеряется абсолютная магнитная прони-цаемость?
5. Из формулы силы Ампера выразите силу тока, текущего в проводнике?
6. На каком расстоянии находятся два параллельных одинаковых тока 2 А каждый, если длина каждого 10 м, и отталкиваются в вакууме с силой .
Вариант №3
1. Как по правилу левой руки определить направление силы Ампера?
2. Какая сила действует в магнитном поле на одиночную движущуюся заря-женную частицу?
3. Что такое магнетики?
4. Индукция однородного магнитного поля равна 1 Тл, что это значит?
5. Из формулы взаимодействия параллельных токов выразить длину провод-ника, по которому течет один из параллельных токов, токи взаимодейст-вуют в вакууме.
6. Какой ток течет в проводнике, помещенном перпендикулярно в однород-ное магнитное поле с индукцией 5 Тл, если проводник имеет длину 1,2 м и на него в магнитном поле действует сила 10 Н.
7. С какой скоростью влетает протон перпендикулярно линиям магнитного поля с индукцией 10 Тл, если он движется в магнитном поле по окружно-сти радиусом 2 см, и масса протона 1,67•10-27 кг.

Ответьте на вопросы ТЕСТА

СОДЕРЖАНИЕ | СЛЕДУЮЩИЙ РАЗДЕЛ