Магнитное поле катушки с током.Электромагниты.

Цели урока:
Познакомить с действием магнитного поля на катушку с током, различие полюсов катушки с током. Познакомить с изменениями магнитных свойств катушки при изменении силы тока, устройством и применением электромагнитов;
Развивать познавательный интерес к предмету, внимание, память;
Формировать навыки развития речи на примере объяснения увиденных явлений.

Фронтальный опрос.
Какие явления наблюдаются в цепи, в которой существует электрический ток?
Какие магнитные явления вам известны?
В чем состоит опыт Эрстеда.
Какая связь существует между электрическим током и магнитным полем?
Почему для изучения магнитного поля можно использовать железные опилки?
Как располагаются железные опилки в магнитном поле прямого тока?
Что называют магнитной линией магнитного поля?
Для чего вводят понятие магнитной линии поля?
Как на опыте показать, что направление магнитных линий связано с направлением тока?

На прошлом уроке мы видели опыт Эрстеда, согласно которому:
Стрелки вдоль провода, когда тока в проводе нет
Магнитная стрелка расположилась перпендикулярно проводу, когда пошел ток.

Таким образом:
Электрический ток обладает магнитным действием, магнитными свойствами. Следовательно, электрические явления связаны с магнитными явлениями.
Если магнитные стрелки отклоняются от первоначального направления, значит, в этих точках пространства действуют какие-то силы. Другими словами, в пространстве вокруг провода с током магнитное поле.

силовые линии магнитного поля прямого проводника с током являются концентрическими окружностями, опоясывающими проводник.
Направление силовых линий магнитного поля проводника зависит от направления тока в этом проводнике.
Так сложилось исторически, что току в проводнике приписывают направление: от "+" клеммы источника тока к его "–" клемме.

Соленоид и электромагнит.
Рассмотрим магнитное поле проводника, свернутого в виде спирали. Если длина спирали больше ее диаметра, то такую спираль в физике называют соленоидом (греч. "солен" – трубка). На рисунке изображено расположение железных опилок в его магнитном поле. Аналогично случаю прямого проводника, силовые линии магнитного поля соленоида являются замкнутыми кривыми, опоясывающими проводник.
Поместив внутрь соленоида стальной стержень, мы получим простейший электромагнит. При прочих равных условиях магнитное поле электромагнита гораздо сильнее магнитного поля соленоида.

Для подтверждения наших слов проделаем опыт. Подключив катушку с проволокой к источнику постоянного тока, опустим ее в сосуд с мелкими гвоздиками. Приблизительно сосчитаем количество примагнитившихся гвоздиков. Если же теперь в катушку вставить железный стержень (говорят: сердечник), то гвоздиков примагнитится заметно большее количество.
Катушка с железным сердечником внутри называется электромагнитом.

Теперь легко понять, как сделать электромагнит: надо взять катушку с большим количеством витков провода и пропустить по ней электрический ток!
Если уменьшить напряжение источника, уменьшится сила тока в катушке и, следовательно, уменьшится "сила" электромагнита.
"Сила" также зависит от количества витков в катушке и материала, из которого изготовлен сердечник электромагнита.

Применение электромагнитов.
Электрический звонок.
(задание 9 стр 136)
Магнитный сепаратор

Рассмотрим одно из таких применений – электромагнитное реле. Оно предназначено для управления током большой мощности, используя ток малой мощности.
Взгляните на рисунок бассейна.
Рассмотрим, как электромагнитное реле помогает решить эту проблему.
Выключатель 3, которым управляется насос, расположен рядом с бассейном 4. А сам насос и электродвигатель находятся за стеной 5 в отдельной комнате. Реле 6 расположено над электродвигателем. Выключатель 7 подает на обмотку реле напряжение 36 В. При замыкании этой цепи электромагнит 8 притягивает стальную пластину 9. Замыкая контакты 10, реле включает электродвигатель. Если же выключатель разомкнуть, то сердечник электромагнита размагнитится, и пружина 11 оттянет стальную пластину от контактов. Цепь разомкнется, и двигатель насоса выключится.