1886892
столько раз учителя, ученики и родители
посетили официальный сайт проекта «Инфоурок»
за прошедшие 24 часа
Добавить материал и получить бесплатное
свидетельство о публикации
в СМИ №ФС77-60625 от 20.01.2015

Скидка 0%

112 курсов профессиональной переподготовки от 3540 руб.

268 курсов повышения квалификации от 840 руб.

МОСКОВСКИЕ ДОКУМЕНТЫ ДЛЯ АТТЕСТАЦИИ

Лицензия на осуществление образовательной деятельности №038767 выдана 26 сентября 2017 г. Департаменотом образования города Москвы

Инфоурок Физика ПрезентацииПрезентация по физике на тему "Действия магнитного поля на проводник с током и движущемся заряженные частицы"

Презентация по физике на тему "Действия магнитного поля на проводник с током и движущемся заряженные частицы"

Международный конкурс

Идёт приём заявок

Подать заявку

Для учеников 1-11 классов и дошкольников

16 предметов

библиотека
материалов
Действия магнитного поля на проводник с током и движущемся заряженные частицы

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд Действия магнитного поля на проводник с током и движущемся заряженные частицы
Описание слайда:

Действия магнитного поля на проводник с током и движущемся заряженные частицы

2 слайд
Описание слайда:

3 слайд Тема 2. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ДВИЖУЩИЕСЯ ЗАРЯДЫ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ 2.1. Закон Ам
Описание слайда:

Тема 2. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ДВИЖУЩИЕСЯ ЗАРЯДЫ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ 2.1. Закон Ампера. 2.2. Взаимодействие двух параллельных бесконечных проводников с током. 2.3. Воздействие магнитного поля на рамку с током. 2.4. Единицы измерения магнитных величин. 2.5. Сила Лоренца. 2.6. Эффект Холла. 2.7. Циркуляция вектора магнитной индукции. 2.8. Магнитное поле соленоида. 2.9. Магнитное поле тороида. 2.10. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.

4 слайд АМПЕР Андре Мари (1775 – 1836) – французский физик математик и химик. Основны
Описание слайда:

АМПЕР Андре Мари (1775 – 1836) – французский физик математик и химик. Основные физические работы посвящены электродинамике. Сформулировал правило для определения действия магнитного поля тока на магнитную стрелку. Обнаружил влияние магнитного поля Земли на движущиеся проводники с током. 2.1. Закон Ампера

5 слайд В 1820 г. А. М. Ампер экспериментально установил, что два проводника с током
Описание слайда:

В 1820 г. А. М. Ампер экспериментально установил, что два проводника с током взаимодействуют друг с другом с силой: (2.1.1) где b – расстояние между проводниками, а k – коэффициент пропорциональности зависящий от системы единиц. В первоначальное выражение закона Ампера не входила никакая величина характеризующая магнитное поле. Потом разобрались, что взаимодействие токов осуществляется через магнитное поле и следовательно в закон должна входить характеристика магнитного поля.

6 слайд В современной записи в системе СИ, закон Ампера выражается формулой:
Описание слайда:

В современной записи в системе СИ, закон Ампера выражается формулой: (2.1.2) Это сила с которой магнитное поле действует на бесконечно малый проводник с током I. Модуль силы действующей на проводник (2.1.3)

7 слайд
Описание слайда:

8 слайд Если магнитное поле однородно и проводник перпендикулярен силовым линиям магн
Описание слайда:

Если магнитное поле однородно и проводник перпендикулярен силовым линиям магнитного поля, то (2.1.4) где – ток через проводник сечением S.

9 слайд
Описание слайда:

10 слайд
Описание слайда:

11 слайд Направление силы определяется 	направлением векторного произведения или прави
Описание слайда:

Направление силы определяется направлением векторного произведения или правилом левой руки (что одно и тоже). Ориентируем пальцы по направлению первого вектора, второй вектор должен входить в ладонь и большой палец показывает направление векторного произведения. Рис. 2.1 Закон Ампера – это первое открытие фундаментальных сил, зависящих от скоростей.

12 слайд
Описание слайда:

13 слайд Из закона Ампера хорошо виден физический смысл магнитной индукции: В – величи
Описание слайда:

Из закона Ампера хорошо виден физический смысл магнитной индукции: В – величина, численно равная силе, с которой магнитное поле действует на проводник единичной длины, по которому течет единичный ток. Размерность индукции

14 слайд 10.2. Взаимодействие двух параллельных бесконечных проводников с током Пусть
Описание слайда:

10.2. Взаимодействие двух параллельных бесконечных проводников с током Пусть b – расстояние между проводниками. Задачу следует решать так: один из проводников I2 создаёт магнитное поле, второй I1 находится в этом поле. Рис. 2.2

15 слайд Магнитная индукция, 	создаваемая током I2 на расстоянии b от него: 								(2
Описание слайда:

Магнитная индукция, создаваемая током I2 на расстоянии b от него: (2.2.1) Если I1 и I2 лежат в одной плоскости, то угол между B2 и I1 прямой, следовательно сила, действующая на элемент тока I1 dl (2.2.2) На каждую единицу длины проводника действует сила: (2.2.3)

16 слайд (разумеется, со стороны первого проводника на второй действует точно такая же
Описание слайда:

(разумеется, со стороны первого проводника на второй действует точно такая же сила). Результирующая сила равна одной из этих сил! Если эти два проводника будут воздействовать на третий, тогда их магнитные поля и нужно сложить векторно. Рис. 2.2

17 слайд Взаимодействие бесконечно малых элементов dl1, dl2 параллельных токов I1 и I
Описание слайда:

Взаимодействие бесконечно малых элементов dl1, dl2 параллельных токов I1 и I2: – токи, текущие в одном направлении притягиваются; – токи, текущие в разных направлениях, отталкиваются

18 слайд Близко расположенные два незаряженных проводника при включении батареи притя
Описание слайда:

Близко расположенные два незаряженных проводника при включении батареи притягиваются (а) или отталкиваются (б) в зависимости от того, текут ли в них токи в одном или противоположном направлениях. По величине силы отталкивания или притяжения, действующей на единицу длины проводника, можно определить силу тока, идущего по проводникам. При I1 = I2 = 1 A, d = 1 м F = 2107 Н/м

19 слайд
Описание слайда:

20 слайд Силе неизменяющегося тока в 1 ампер соответствует ток, при прохождении котор
Описание слайда:

Силе неизменяющегося тока в 1 ампер соответствует ток, при прохождении которого по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии одного метра, соответствует сила магнитного взаимодействия на каждый метр длины проводников, равная 2107 Н. Таким образом, на основе закона Ампера устанавливается эталон единицы силы тока в СИ.

21 слайд 10.3. Воздействие магнитного поля на рамку с током Рамка с током I находится
Описание слайда:

10.3. Воздействие магнитного поля на рамку с током Рамка с током I находится в однородном магнитном поле α – угол между и (направление нормали связано с направлением тока правилом буравчика).

22 слайд Сила Ампера, действующая на сторону рамки длиной l, равна:					, здесь На дру
Описание слайда:

Сила Ампера, действующая на сторону рамки длиной l, равна: , здесь На другую сторону длиной l действует такая же сила. Получается «пара сил», или вращающий момент. (2.3.1) где плечо: Так как lb = S – площадь рамки, тогда можно записать :

23 слайд Вот откуда мы писали с вами выражение для магнитной индукции: 				 или (2.3.3
Описание слайда:

Вот откуда мы писали с вами выражение для магнитной индукции: или (2.3.3) M – вращающий момент силы, P – магнитный момент.

24 слайд Итак, под действием этого вращательного момента рамка повернётся так, что На
Описание слайда:

Итак, под действием этого вращательного момента рамка повернётся так, что На стороны длиной b тоже действует сила Ампера F2 – растягивает рамку и так как силы равны по величине и противоположны по направлению рамка не смещается, в этом случае М = 0, состояние устойчивого равновесия. Рис. 2.4

25 слайд Когда и антипараллельны, M = 0 (так как плечо равно нулю), это состояние, неу
Описание слайда:

Когда и антипараллельны, M = 0 (так как плечо равно нулю), это состояние, неустойчивого равновесия. Рамка сжимается и, если чуть сместится, сразу возникает вращающий момент такой что она перевернется. В неоднородном поле рамка повернется и будет вытягиваться в область более сильного поля. Рис. 2.4

26 слайд 2.4. Единицы измерения магнитных величин Закон Ампера используется для устано
Описание слайда:

2.4. Единицы измерения магнитных величин Закон Ампера используется для установления единицы силы тока – ампер. (2.4.1) где , ,

27 слайд Итак, Ампер – сила тока неизменного по величине, который, проходя по двум пар
Описание слайда:

Итак, Ампер – сила тока неизменного по величине, который, проходя по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого сечения, расположенным на расстояние один метр, один от другого в вакууме вызывает между этими проводниками силу

28 слайд Определим отсюда размерность и величину : В СИ: 			 	 	 Или		 . В СГС: μ0 = 1
Описание слайда:

Определим отсюда размерность и величину : В СИ: Или . В СГС: μ0 = 1 Из закона Био-Савара-Лапласа, для прямолинейного проводника с током можно найти размерность индукции магнитного поля:

29 слайд 1 Тл (один тесла равен магнитной индукции однородного магнитного поля, в кото
Описание слайда:

1 Тл (один тесла равен магнитной индукции однородного магнитного поля, в котором) на плоский контур с током, имеющим магнитный момент 1 А·м2 действует вращающий момент 1 Н·м. Один тесла 1 Тл = 104 Гс. Гаусс – единица измерения в Гауссовой системе единиц (СГС).

30 слайд ТЕСЛА Никола (1856 - 1943)-сербский ученый в области электротехники, радиотех
Описание слайда:

ТЕСЛА Никола (1856 - 1943)-сербский ученый в области электротехники, радиотехники Разработал ряд конструкций многофазных генераторов, элек-тродвигателей и трансформа-торов. Сконструировал ряд радио-управляемых самоходных механизмов. Изучал физиологическое действие токов высокой частоты. Построил в 1899 радиостанцию на 200 кВт в Колорадо и радиоантенну высотой 57,6 м в Лонг-Айленде. Изобрел электрический счетчик, частотомер и др.

31 слайд Этот безумный изобретатель
Описание слайда:

Этот безумный изобретатель

32 слайд «Я мог бы обрушить Бруклинский мост за час»
Описание слайда:

«Я мог бы обрушить Бруклинский мост за час»

33 слайд Мировая башня связи
Описание слайда:

Мировая башня связи

34 слайд Главным сооружением была каркасная башня высотой 57 метров с огромной медной
Описание слайда:

Главным сооружением была каркасная башня высотой 57 метров с огромной медной «тарелкой» наверху – гигантским усилительным передатчиком. И со стальной шахтой, углубленной в землю на 36 метров.

35 слайд Тесла зажёг небо над океаном на тысячи миль…
Описание слайда:

Тесла зажёг небо над океаном на тысячи миль…

36 слайд Другое определение: 1 Тл равен магнитной индукции при которой магнитный поток
Описание слайда:

Другое определение: 1 Тл равен магнитной индукции при которой магнитный поток сквозь площадку 1 м2, перпендикулярную направлению поля равен 1 Вб. Рис. 2.5

37 слайд Единица измерения магнитного потока Вб, получила свое название в честь неме
Описание слайда:

Единица измерения магнитного потока Вб, получила свое название в честь немецкого физика Вильгельма Вебера (1804 – 1891 г.) – профессора университетов в Галле, Геттингене, Лейпциге. Как мы уже говорили, магнитный поток Ф, через поверхность S – одна из характеристик магнитного поля (Рис. 2.5) Рис. 2.5

38 слайд Единица измерения магнитного потока в СИ: 	 	 Здесь Максвелл (Мкс) – единица
Описание слайда:

Единица измерения магнитного потока в СИ: Здесь Максвелл (Мкс) – единица измерения магнитного потока в СГС названа в честь знаменитого ученого Джеймса Максвелла (1831 – 1879 г.), создателя теории электромагнитного поля. Напряженность магнитного поля измеряется А·м-1

39 слайд Таблица основных характеристик магнитного поля Наименование	Обозна чение	СИ
Описание слайда:

Таблица основных характеристик магнитного поля Наименование Обозна чение СИ СГС СИ/СГС Магнитная индукция В Гс 104 Напряженность магнитного поля Н А/м Э Магнитная постоянная μ0 1 Поток магнитной индукции ФB Вб (Тл·м2) Мкс 108

40 слайд 2.5 Сила Лоренца Сила, действующая на электрический заряд q во внешнем электр
Описание слайда:

2.5 Сила Лоренца Сила, действующая на электрический заряд q во внешнем электромагнитном поле, зависит не только от его местоположения и напряженности электрического поля E(x,y,z) в этой точке: qE(x,y,z), но, в общем случае, и от скорости его движения v и величины индукции магнитного поля В(x,y,z). Выражение для этой силы было получено в конце XIX в. голландским физиком Г.А. Лоренцем

41 слайд Голландский физик Г. А. Лоренц
Описание слайда:

Голландский физик Г. А. Лоренц

42 слайд Получим формулу для расчета силы Лоренца Электрический ток это совокупность б
Описание слайда:

Получим формулу для расчета силы Лоренца Электрический ток это совокупность большого числа n движущихся со скоростью зарядов. Найдем силу, действующую на один заряд со стороны магнитного поля. По закону Ампера сила, действующая на проводник с током в магнитном поле (2.5.1) но ток причем , тогда

43 слайд Т.к. nSdl –число зарядов в объёме Sdl, тогда для одного заряда
Описание слайда:

Т.к. nSdl –число зарядов в объёме Sdl, тогда для одного заряда

44 слайд ЛОРЕНЦ Хендрик Антон (1853 - 1928) – нидерландский физик-теоретик, создатель
Описание слайда:

ЛОРЕНЦ Хендрик Антон (1853 - 1928) – нидерландский физик-теоретик, создатель классической электронной теории, член Нидерландской АН. Учился в Лейденском ун-те, В 23г. защитил докторскую диссертацию «К теории отражения и преломления света». В 25 профессор Лейденского ун-та и заведующий кафедрой теоретической физики. Вывел формулу, связывающую диэлектрическую проницаемость с плотностью диэлектрика, дал выражение для силы, действующей на движущийся заряд в электромагнитном поле (сила Лоренца), объяснил зависимость электропроводности вещества от теплопроводности, развил теорию дисперсии света. Разработал электродинамику движущихся тел. В 1904 вывел формулы, связывающие между собой пространственные координаты и моменты времени одного и того же события в двух различных инерциальных системах отсчета (преобразования Лоренца).

45 слайд Модуль лоренцевой силы: 	 ,	(2.5.3) где α – угол между и . Из (2.5.4) видно,
Описание слайда:

Модуль лоренцевой силы: , (2.5.3) где α – угол между и . Из (2.5.4) видно, что на заряд, движущийся вдоль линии , не действует сила ( ). Направлена сила Лоренца перпендикулярно к плоскости, в которой лежат векторы и . К движущемуся положительному заряду применимо правило левой руки или «правило буравчика»

46 слайд
Описание слайда:

47 слайд Направление действия силы для отрицательного заряда – противоположно, следова
Описание слайда:

Направление действия силы для отрицательного заряда – противоположно, следовательно, к электронам применимо правило правой руки. Так как сила Лоренца направлена перпендикулярно движущемуся заряду, т.е. перпендикулярно , работа этой силы всегда равна нулю. Следовательно, действуя на заряженную частицу, сила Лоренца не может изменить кинетическую энергию частицы. Часто лоренцевой силой называют сумму электрических и магнитных сил: (2.5.4) здесь электрическая сила ускоряет частицу, изменяет ее энергию.

48 слайд Постоянное магнитное поле изменяет направление движения частицы, но не величи
Описание слайда:

Постоянное магнитное поле изменяет направление движения частицы, но не величину скорости. Магнитная часть силы Лоренца оставляет неизменной энергию заряда, а меняет лишь направление импульса. Действуют оба поля - электрическое Е и магнитное В. Формула Лоренца позволяет связать уравнения электромагнитного поля с уравнениями движения заряженных частиц:

49 слайд Повседневно действие магнитной силы на движущийся заряд мы наблюдаем на телев
Описание слайда:

Повседневно действие магнитной силы на движущийся заряд мы наблюдаем на телевизионном экране (рис. 2.7). Движение пучка электронов по плоскости экрана стимулируется магнитным полем отклоняющей катушки. Если поднести постоянный магнит к плоскости экрана, то легко заметить его воздействие на электронный пучок по возникающим в изображении искажениям.

50 слайд
Описание слайда:

51 слайд
Описание слайда:

52 слайд
Описание слайда:

53 слайд
Описание слайда:

54 слайд
Описание слайда:

55 слайд
Описание слайда:

56 слайд
Описание слайда:

57 слайд Основные выводы Сила Лоренца: Полная сила, действующая на заряд в электромагн
Описание слайда:

Основные выводы Сила Лоренца: Полная сила, действующая на заряд в электромагнитном поле, равна F = FE + Fm = qE + q[u,B]. Магнитная составляющая силы Лоренца перпендикулярна вектору скорости, элементарная работа этой силы равна нулю.

58 слайд Cила Fm меняет направление движения, но не величину скорости. Индукция магни
Описание слайда:

Cила Fm меняет направление движения, но не величину скорости. Индукция магнитного поля В измеряется в СИ в теслах (Тл). На элемент dl проводника с током I в магнитном поле индукцией В действует сила, определяемая законом Ампера: dF = I[dl,B].

59 слайд В пространстве вокруг проводника с током возникает вихревое магнитное поле.
Описание слайда:

В пространстве вокруг проводника с током возникает вихревое магнитное поле. Индукция магнитного поля dB элементарного отрезка dl с током I на расстоянии r от него определяется законом Био – Савара – Лапласа : или по модулю где 0 = 4107 Гн/м = 1,25663706144106 Гн/м– магнитная постоянная, определяемая выбором системы единиц.

60 слайд Для вектора индукции магнитного поля В справедлив принцип суперпозиции: – ма
Описание слайда:

Для вектора индукции магнитного поля В справедлив принцип суперпозиции: – магнитная индукция результирующего поля равна геометрической сумме магнитных индукций Вi складываемых полей или в случае непрерывного проводника

61 слайд Магнитная индукция в центре кругового витка с током радиусом R: Магнитная ин
Описание слайда:

Магнитная индукция в центре кругового витка с током радиусом R: Магнитная индукция от бесконечно длинного проводника с током на расстоянии R:

62 слайд
Описание слайда:

Курс профессиональной переподготовки
Учитель физики
Курс повышения квалификации
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Приглашаем принять участие МЕЖДУНАРОДНЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ «ИНФОФОРУМ» Осталось всего 50 мест на очное участие! Подать заявку Очное участие Дистанционное участие Курс повышения квалификации (36 часов) + Сертификат участника “Инфофорума”

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»
Курс профессиональной переподготовки «Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Педагогическая риторика в условиях реализации ФГОС»
Курс повышения квалификации «Формирование компетенций межкультурной коммуникации в условиях реализации ФГОС»
Курс профессиональной переподготовки «Клиническая психология: организация реабилитационной работы в социальной сфере»
Курс профессиональной переподготовки «Организация логистической деятельности на транспорте»
Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС педагогических направлений подготовки»
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности экономиста-аналитика производственно-хозяйственной деятельности организации»
Курс повышения квалификации «Маркетинг в организации, как средство привлечения новых клиентов»
Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности секретаря руководителя со знанием английского языка»
Курс профессиональной переподготовки «Разработка эффективной стратегии развития современного ВУЗа»
Курс профессиональной переподготовки «Метрология, стандартизация и сертификация»
Курс профессиональной переподготовки «Организация процесса страхования (перестрахования)»
Курс профессиональной переподготовки «Стратегическое управление деятельностью по дистанционному информационно-справочному обслуживанию»
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
17 курсов по пожарно-техническому минимуму
Обучение от 2 дней
дистанционно
Удостоверение
Программы актуальны на 2019 г., согласованы с МЧС РФ
2 500 руб. до 1 500 руб.
Подробнее