53 Урок
Основні поняття. магнітне поле, дослід Ерстеда, магнітні лінії.
Щоб вивчити магнітне дію електричного струму, скористаємося магнітною стрілкою. У магнітної стрілки є два полюси: північний і південний. Лінію, що з'єднує полюси магнітної стрілки, називають її віссю.
Розглянемо досвід, який показує взаємодію провідника зі струмом і магнітної стрілки. Така взаємодія вперше виявив в 1820 р датський вчений Ханс Крістіан Ерстед (рис.1). Його досвід мав велике значення для розвитку вчення про електромагнітні явища.
Рис.1. Ханс Крістіан Ерстед.
Розташуємо провідник, включений в ланцюг джерела струму, над магнітною стрілкою паралельно її осі (див. Рис.2).
Рис.2. Дослід Ерстеда.
При замиканні ланцюга магнітна стрілка відхиляється від свого початкового положення. При розмиканні ланцюга магнітна стрілка повертається в своє початкове положення. Це означає, що провідник зі струмом і магнітна стрілка взаємодіють один з одним.
Виконаний досвід наводить на думку про існування навколо провідника з електричним струмом магнітного поля. Воно діє на магнітну стрілку, відхиляючи її.
Магнітне поле існує навколо будь-якого провідника зі струмом, тобто навколо рухомих електричних зарядів. Електричний струм і магнітне поле невіддільні одна від одної.
Таким чином, навколо нерухомих електричних зарядів існує тільки електричне поле, навколо рухомих зарядів, тобто електричного струму, існує і електричне. і магнітне поле. Магнітне поле з'являється навколо провідника, коли в останньому виникає струм, тому струм слід розглядати як джерело магнітного поля. У цьому сенсі треба розуміти вирази «магнітне поле струму» або «магнітне поле, створене струмом».
Існування магнітного поля навколо провідника з електричним струмом можна виявити різними способами. Один з таких способів полягає в використанні дрібних залізних тирси.
У магнітному полі тирса - маленькі шматочки заліза - намагнічуються і стають магнітними стрілочками. Ось кожної стрілочки в магнітному полі встановлюється вздовж напрямку дії сил магнітного поля.
На малюнку 3 зображено картинка магнітного поля прямого провідника зі струмом. Для отримання такої картини прямий провідник пропускають крізь лист картону. На картон насипають тонкий шар залізної тирси, включають струм і тирсу злегка струшують. Під дією магнітного поля струму залізні ошурки розташовуються навколо провідника не безладно, а по концентричних колах.
Рис.3. Магнітні лінії прямого струму.
Магнітні лінії - це лінії, уздовж яких в магнітному полі розташовуються осі маленьких магнітних стрілок. Напрямок, який вказує північний полюс магнітної стрілки в кожній точці поля, прийнято за напрямок магнітної лінії.
Ланцюжки, які утворюють в магнітному полі залізні ошурки, показують форму магнітних ліній магнітного поля. Магнітні лінії магнітного поля струму представляють собою замкнуті, концентричні кола.
За допомогою магнітних ліній зручно зображувати магнітні поля графічно. Так як магнітне поле існує у всіх точках простору, що оточує провідник з струмом, то через будь-яку точку можна провести магнітну лінію.
На малюнку 3, а показано розташування магнітних стрілок навколо провідника зі струмом. (Провідник розташований перпендикулярно площині креслення, ток в ньому спрямований від нас, що умовно позначено кружком з хрестиком.) Осі цих стрілок встановлюються уздовж магнітних ліній магнітного поля прямого струму. При зміні напрямку струму в провіднику все магнітні стрілки повертаються на 180 0 (рис. 3, б; в цьому випадку струм в провіднику спрямований до нас, що умовно позначено кружком з крапкою.) З цього досвіду можна зробити висновок, що напрямок магнітних ліній магнітного поля струму пов'язано з напрямком струму в провіднику.
Перейти до змісту конспектів за 8 клас.
Домашнє завдання по цій темі: