Магнетизм.Электромагнетизм. Магнитное поле постоянных магнитов. Магнитное поле тока. Действие магнитного поля на проводник с током. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Электромагнитная индукция. Электромагнитные волны. ГОУ СОШ 949 г. Москвы Учитель физики Орлова Ирина Геннадиевна.

Магнитное поле. Это силовое поле в пространстве, окружающее постоянные магниты и токи. Создается магнитами, токами или движущимися зарядами. Действует на внесенные в него магниты, токи и движущиеся заряды. Магнитное поле материально.

Магнитные свойства вещества. Вещества по магнитным свойствам делятся на: -- слабомагнитные (диамагнетики и парамагнетики ); -- сильномагнитные (ферромагнетики). Вещество, создающее собственное магнитное поле, называется намагниченным.

Магнитное поле постоянных магнитов Естественный магнит – кусок железной руды, обладающий способностью притягивать к себе находящиеся вблизи железные предметы. Земля – гигантский естественный магнит. Искусственные магниты –железные предметы, получившие магнитные свойства в результате контакта с естественным магнитом или намагниченные в магнитном поле.

Магнитные полюсы. Концы магнита, где притяжение максимальное, назвали полюсами, а среднюю часть, где притяжение практически отсутствует – нейтральной зоной. Разделить северный и южный полюсы единого магнита нельзя. Разноименные полюсы магнитов притягиваются, одноименные полюсы магнитов отталкиваются.

Линии магнитной индукции. Это линии, которые наглядно изображают магнитное поле. Всегда замкнутые (нигде не начинаются и нигде не кончаются). Магнитное поле представляет собой вихревое поле. Направлены от северного полюса (N) к южному полюсу (S) постоянного магнита.

Линии магнитной индукции вокруг проводника с током. Представляют собой замкнутые кривые линии. Направление магнитной индукции зависит от направления тока, создающего магнитное поле. Направление магнитной индукции определяется -- правилом правой руки; -- правилом правого винта; -- правилом буравчика.

Правило правой руки. Правило позволяет определить направление силовых линий магнитного поля, порожденного проводником с током. Если проводник с током взять в правую руку так, чтобы большой палец руки будет указывать направление тока, то остальные пальцы руки, окружающие проводник, будут показывать направление силовых линий магнитного поля.

Магнитное поле тока. Магнитное поле порождается (индуцируется) токами или движущимися электрическими зарядами. Магнитное поле является составной частью электромагнитного поля. Для магнитных полей справедлив принцип суперпозиции (наложения).

Гипотеза Ампера. Магнитные свойства вещества можно объяснить циркулирующими внутри него замкнутыми токами. Эти токи образуются движением электронов по орбитам в атомах и молекулах. Во внешнем магнитном поле происходит упорядочение молекулярных токов, вследствие чего в веществе возникает «собственное» магнитное поле (намагниченность). В отсутствии внешнего магнитного поля молекулярные токи располагаются хаотично, и магнитное поле в веществе ими на создается.

Сила Ампера. Это сила, с которой внешнее магнитное поле действует на помещенный в это поле проводник с током. Определяется правилом левой руки.

Правило левой руки (направление силы Ампера) Если ладонь левой руки расположить так, чтобы в нее входили линии магнитной индукции, а четыре вытянутых пальца расположить по направлению тока в проводнике, то отогнутый большой палец покажет направление силы Ампера, действующей со стороны магнитного поля на проводник с током.

Действие магнитного поля на рамку с током. При движении рамки с током в магнитном поле происходит превращение электрической энергии в энергию движения. Электродвигатель -- это машина, преобразующая электрическую энергию в механическую.

Сила Лоренца. Это сила, с которой магнитное поле действует на одну заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле. Определяется правилом левой руки.

Правило левой руки (направление силы Лоренца) Если ладонь левой руки расположить так, чтобы в нее входили линии магнитной индукции, а четыре вытянутых пальца расположить по направлению движения частицы, то отогнутый большой палец покажет направление силы Лоренца, действующей со стороны магнитного поля на единично движущийся положительный заряд.

Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле Если частица влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции, то она начинает двигаться по окружности. Если частица влетает в магнитное поле под углом к линиям магнитной индукции, то она начинает двигаться по винтовой линии, охватывающей силовые линии магнитного поля.

Движение заряженной частицы в неоднородном магнитном поле. Если частица попадает в неоднородное магнитное поле с медленно сходящимися или расходящимися силовыми линиями, то она начинает двигаться по усложненной винтовой траектории.

Электромагнитная индукция. Это явление возникновения (индуцирования) электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Направление индукционного тока определяется правилом Ленца.

Правило Ленца. Индукционный ток всегда имеет такое направление, что созданное им магнитное поле направлено противоположно магнитному полю, которое вызывает появление этого индукционного тока.

Закон Фарадея (закон электромагнитной индукции). Электродвижущая сила индукции (ЭДС индукции) в замкнутом проводящем контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока проходящего через поверхность, ограниченную контуром. По правилу Ленца ЭДС индукции препятствует причине, которая вызывает появление этой ЭДС.

Электромагнитное поле (теория Максвелла). Всякое изменение со временем магнитного поля приводит к возникновению переменного электрического поля, а всякое изменение со временем электрического поля порождает переменное магнитное поле. Порождающие друг друга переменные электрические и магнитные поля образуют единое электромагнитное поле.

Электромагнитные волны. Система, состоящая из периодически меняющихся электрических и магнитных полей, представляет собой электрическое поле. Электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве, представляет собой электромагнитные волны. Существование электромагнитных волн было предсказано Дж. Максвеллом. Первым обнаружил их материальное наличие Г.Герц.

Скорость распространения электромагнитных волн. Электромагнитные волны могут распространяться в различных средах. Скорость распространения в вакууме км/с или 3·10 8 м/с. Скорость распространения в веществе меньше, чем 3·10 8 м/с.

Свойства электромагнитных волн. При определенных условиях наблюдается: Отражение; Преломление; Поглощение; Дифракция (огибание препятствий); Интерференция (наложение); Поляризация (поперечность).

Свет электромагнитная волна. Электромагнитные волны частотой от 4·10 12 Гц до 8·10 12 Гц человек воспринимает как свет. Свет вызывает у человека зрительные ощущения. Скорость света 3·10 8 м/с