Действие магнитного поля на проводники с током (11 класс)

Сила Ампера

Ампер Андре Мари
Ампер - один из основоположников электродинамики, ввел в физику понятие «электрический ток» и построил первую теорию магнетизма, основанную на гипотезе молекулярных токов и установил количественные соотношения для силы этого взаимодействия. Максвелл назвал Ампера «Ньютоном электричества». Ампер работал также в области механики, теории вероятностей и математического анализа.
(1775 – 1836 г.г.)
Великий французский
физик и математик

Сила Ампера -
это сила, с которой МП действует на проводник с током.
Сила Ампера имеет:
модуль Fа, который вычисляют по формуле
где α – угол между вектором индукции
и направлением тока в проводнике

2. направление в пространстве, которое определяется по правилу левой руки:
Если левую руку расположить так, чтобы вектор
магнитной индукции входил в ладонь, а вытянутые
четыре пальца были направлены вдоль тока, то отведенный на 90˚ большой палец укажет
направление действия силы Ампера.

Токи сонаправлены – силы Ампера навстречу – проводники притягиваются
Токи противоположны - силы Ампера противоположны –
проводники
отталкиваются

Применение силы Ампера
В магнитном поле возникает пара сил, момент которых приводит катушку во вращение

Применение силы Ампера
Ориентирующее действие МП на
контур с током используют в
электроизмерительных приборах
магнитоэлектрической системы –
амперметрах и вольтметрах.
Сила, действующая на катушку,
прямо пропорциональна силе тока
в ней. При большой силе тока
катушка поворачивается на
больший угол, а вместе с ней и
стрелка. Остается проградуировать
прибор – т.е. установить каким
углам поворота соответствуют
известные значения силы тока.

Применение силы Ампера
В электродинамическом громкоговорителе (динамике) используется действие магнитного поля постоянного магнита на переменный ток в подвижной катушке.
Звуковая катушка 2 располагается в зазоре
кольцевого магнита 1. С катушкой жестко
связан бумажный конус — диафрагма 3.
Диафрагма укреплена на упругих подвесах,
позволяющих ей совершать вынужденные колебания вместе с подвижной катушкой. К катушке по проводам 4 подводится переменный электрический ток с частотой, равной звуковой частоте от микрофона или с выхода радиоприемника, проигрывателя, магнитофона. Под действием силы Ампера катушка колеблется вдоль оси громкоговорителя в такт с колебаниями тока. Эти колебания передаются диафрагме, и поверхность диафрагмы излучает звуковые волны.

Блок контроля

1.Определить направление силы Ампера:
N
S
FA

2.Определить направление силы Ампера:
N
S
FA

3.Определить направление силы Ампера:
N
S
FA

4.Определить направление силы Ампера:
N
S
FA

5. Как изменится сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном м.п. при увеличении индукции магнитного поля
в 3 раза? Проводник расположен перпендикулярно вектору индукции.
а) уменьшится в 9 раз;
б) уменьшится в 3 раза;
в) увеличится в 3 раза;
г) увеличится в 9 раз

6. Как изменится сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном магнитном поле, при уменьшении силы тока в проводнике в 2 раза? Проводник расположен перпендикулярно вектору индукции.
а) уменьшится в 2 раза;
б) уменьшится в 4 раза;
в) увеличится в 2 раза;
г) увеличится в 4 раза

7. Проводник с током помещен в магнитное
поле с индукцией В. По проводнику течет
ток I. Как изменится модуль силы Ампера, если положение проводника относительно магнитных линий изменяется – сначала проводник был расположен параллельно линиям индукции, потом его расположили под углом 300 к линиям индукции, а потом его расположили перпендикулярно линиям индукции.
а) модуль силы Ампера возрастал;
б) модуль силы Ампера убывал;
в) модуль силы Ампера оставался
неизменным в течение всего процесса.

8. Как изменится сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном магнитном поле, при увеличении индукции магнитного поля в 3 раза и увеличении силы тока в 3 раза? Проводник расположен перпендикулярно вектору индукции.
а) уменьшится в 9 раз;
б) уменьшится в 3 раза;
в) увеличится в 3 раза;
г) увеличится в 9 раз.

9. Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током. Предполагаемые направления силы Ампера указаны стрелочками.
1
2
3
4
а) 1 б) 2 в) 3 г) 4

10.Применяя правило левой руки,
определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током. Предполагаемые направления силы Ампера указаны стрелочками.
1
2
3
4
а) 1 б) 2 в) 3 г) 4

11.Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током. Предполагаемые направления силы Ампера указаны стрелочками.
1
2
3
4
а) 1 б) 2 в) 3 г) 4
+
.

12. Применяя правило левой руки,
определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током. Предполагаемые направления силы Ампера указаны стрелочками.
1
2
3
4
а) 1 б) 2 в) 3 г) 4

13. Определить положение полюсов магнита, создающего магнитное поле.
а) слева – северный полюс;
б) слева – южный полюс.
Fа

14.Определить положение полюсов магнита, создающего магнитное поле.
а) ближе к нам – северный полюс,
б) ближе к нам – южный полюс.