Магнит өрісі. Бұрғы ережесі. Магнит индукция векторы. Физика, 10 сынып, презентация.

Магнит өрісі. Бұрғы ережесі. Магнит индукция векторы.

«Назарбаев Зияткерлік мектептері» ДББҰ «Семей қаласындағы физика-математика бағытындағы Назарбаев Зияткерлік мектебі» филиалы

Семей қаласындағы физитка-математика бағытындағы Назарбаев Зияткерлік мектебінің физика пәнінің мұғалімі: Андакаева Алия Назарбекқызы

Сабақтың мақсаттары:

10.4.1.1 – өткізгіштердің магнит өрісін сипаттайтын шаманы түсіндіру;

Күтілетін нәтиже

Магнит өрісінің күштік сипаттамасын біледі және бағытын көрсете алады;

Ток өтіп жатқан өткізгіш пен қозғалыстағы зарядқа магнит өрісі тарапынан әрекет ететін күштің пайда болу себебін түсіндіреді.

Терминдер

Сурет бойынша қандай ойларын бар?

Сурет бойынша қандай ойларын бар?

Электромагнит

Осы суреттердегі әрекеттердің қандай ұқсастықтары бар?

Магнит өрісі

Қозғалыстағы зарядталған бөлшектердің арасында жүзеге асатын өзара әрекеттесу барысында көрініс беретін материяның айрықша түрі.

Магнит өрісінің магнит индукция векторы

Магнит өрісінің күштік сипаттамасы болатын физикалық векторлық шама магнит индукция векторы (В) деп аталады.

Магнит өрісінің күш сызықтары – өрістің кез-келген нүктесіне жүргізілген жанама осы нүктедегі магнит күшінің бағытымен сәйкес келетін көрнекі сызықтар.

Индукция векторының оң бағыты

Индукция векторының оң бағытына магнит өрісінде S оңтүстік полюстен N солтүстік полюске еркін бағдарланатын магнит тілшесінің бағыты қабылданған.

Магнит индукция сызықтарының бағыты – бұрғы ережесі немесе оң қол ережесімен анықталады.

Оң бұрғы ережесі: егер бұрғының ілгерілемелі қозғалысы токтың бағытымен сәйкес келсе, онда бұрғы тұтқасының айналу бағыты өрістің магниттік күш сызықтарының бағытын көрсетеді. Мысалдары:

Оң қол ережесі

(негізінен соленоид ішіндегі магнит өрісі сызықтарының бағытын анықтау үшін):

Егер оң қол бас бармағын өткізгіштегі токтың бағытымен бағыттаса, онда өткізгішті орай ұстаған төрт саусақтың бағыты магнит өрісі күш сызықтарының бағытын көрсетеді. Мысалдары:

Біртекті магнит өрісі

Біртекті магнит өрісі - бұл магнит өрісінің индукция векторы өрістің кез келген нүктесінде шамасы мен бағыты бойынша тұрақты болып қалатын өріс.

Мысалы, жазық конденсатор пластиналарының арасындағы өрістен, соленоид ішіндегі өрістен (егер оның диаметрі ұзындығынан өте кіші болса) немесе жалпақ магниттің ішіндегі өрістен бақыланады.

Магнит өрісінің қасиеттері

1) Магнит өрісі тогы бар өткізгіштегі қозғалыстагы зарядталған бөлшектер, тұрақты магниттер маңайында көрініс береді;

2) Магнит өрісінің күш сызықтары тұйықталған;

3) Магнит өрісі құйынды өріс, демек магнит өрісінің көзі магнит зарядтары болмайды.

Эрстед тәжірибесі

1820 жылы дат физигі Эрстед тәжірибе жүзінде электр тогының магнит тілшеге әрекет ететінін байқаған. Нәтижесінде тогы бар өткізгіш маңайында магнит өрісі пайда болады деген тұжырым жасаған.

Эрстедтің тәжірибесінен шығатын қорытындылар:

а) Магнит өрісін бақылаушыға қатысты қозғалыста болатын заряд тудырады және ол тек токқа немесе қозғалыстағы зарядқа әрекет етеді;

ә) Магнит өрісі тогы бар өткізгішке тек күшпен ғана әрекет етпейді, сонымен қатар магнит өрісінің күш сызықтарына қатысты оның бағытын да өзгертуге тырысады.

б) Электростатикалық өрістен магнит өрісінің айырмашылығы, магнит өрісі құйынды, тұйық өріс.

Суретте, 1 - жағдайда тізбекте ток жоқ,

2 - жағдайда тізбектен ток жүреді.

Эрстедке тәуелсіз 1820 жылы француз физигі А.М. Ампер магнит өрісі тарапынан тогы бар өткізгішке әрекет ететін күштің өткізгіштегі ток күші мен оның белсенді бөлігіне (магнит өрісінде тұрған өткізгіш бөлігі), магнит өрісінің шамасына тура пропорционал екенін көрсетті.

Ампер күші магнит индукция векторы өткізгішке перпендикуляр болса ең үлкен мәнге ие болады.

Магнит өрісінің магнит индукция векторы

Егер магнит индукция векторы өткізгішке параллель болса, онда магнит өрісі тогы бар өткізгішке ешқандай әсерін тигізбейді, демек Ампер күші нөлге тең.

Ампер күшінің бағыты

Ампер күшінің бағыты сол қол ережесімен анықталады:

Егер сол қолды магнит өрісінің күш сызықтары алақанға кіретін, ал төрт саусақты ток бойымен бағытталатындай етіп ұстаса, онда 900 бұрыш құрайтын бас бармақ Ампер күшінің бағытын көрсетеді.

Тогы бар түзу өткізгіштің магнит өрісі

-жазық беттен перпендикуляр өтетін ток бізге қарай бағытталған.

- жазық беттен перпендикуляр өтетін ток бізден ары қарай бағытталған.

Параллель токтардың өзара әрекеті

Екі параллель өткізгіштегі токтардың бағыты бір бағытта болса, онда өткізгіштер бір-біріне тартылады. Егер қарама-қарсы болса, өткізгіштер тебіледі. Әр өткізгіштің ΔL кесіндісіне әрекет ететін күш модулі мына формуламен анықталады:

Ой салу

Екі өткізгіштің өзара әрекетінің себебі неде?

Жауабы:

Екі өткізгіштің өзара әрекеті олардың магнит өрістерінің есебінен көрініс беріп тұр: яғни, бір өткізгіш өзінің магнит өрісінің Ампер күшімен екінші өткізгішке әрекет етеді және керісінше.

Ток күшінің өлшем бірлігі

Ампер заңының қолданылуы

Ампер заңы көптеген техникалық құрылғыларда тогы бар өткізгішке әрекет ететін күштерді есептеуде қолданылады. Мысалы, өздерің төменгі сыныптарда қарастырған өнеркәсіптерде, әр түрлі транспорт түрлеріндегі элеактрқозғалтқыштардың жұмысы, электромагниттерде.

Қауіпсіздік шаралары!

Тұрмыстық электр құралдары жұмыс барысында электромагниттік өріс тудырады. Қосылған үтіктің маңайында жуық шамамен 25 см радиуста электромагниттік өріс байқалады. Электр шайнекте екі есе үлкен қашықтықта. Теледидар күшті электромагниттік өріс көзі болып табылады. Микротолқынды пештер, компьютер де осыған жатады. Жалпы электрлік құрылғылармен жұмыс жүргізгенде қауіпсіздік ережелерін есімізде сақтауымыз керек.

Магнит өрісінің кернеулігі

Өткізгіштің осінен r қашықтықтағы магнит индукция векторы мен кернеулігі:

Дөңгелек токтың магнит өрісі:

Дөңгелек токты сипаттайтындай сызықтар шеңбер түрінде болады.

Егер ток сағат тіліне қарсы бағытталған болса, магнит индукция векторы жоғары бағытталады, ал ток сағат тілімен бағыттас болса, төмен бағытталады.

Радиусы R болатын орамның ортасындағы магнит индукция векторы мен кернеулігі:

Есеп № 1.

Суретте магнит өрісінің токпен өзара әсері көрсетілген. Келтірілген әрбір жағдай үшін есепті тұжырымдап, оны шығару керек.

Егер магнит индукциясы мен ток күшінің бағыттары суретте көрсетілгендей болса, Ампер күшінің бағытын анықтаңдар (а-г).

Токтың бағытын анықтаңдар (д);

(В) индукция векторының бағытын анықтаңдар (е, ж).

Ампер күшін анықтаңдар (з).

Жауабы:

1) (а) жоғары; (б) оңға; (в) жазық бетіне нормаль вектор бойымен, ішіне; ( г) солға.

2)Токтың бағыты жазық бетіне нормаль вектор бойымен, ішіне (д);

3) Индукция векторының бағыты (е) жазық бетіне нормаль вектор бойымен, бақылаушыға қарай; (ж) төмен қарай бағытталған.

4) Ампер күшін ҒА=0, себебі (В)индукциясы векторы мен токтың бағыттары қарама-қарсы бағытталған (з).

Есеп № 2.

Актив бөлігінің ұзындығы 5см болатын өткізгішке 50мН күшпен әсер ететін магнит өрісінің индукциясы қандай? Өткізгіштегі ток күші 25А. Өткізгіш магнит өрісінің индукциясына перпендикуляр орналасқан.

Шешуі:

Рефлексия

Білген 3 нәрсемен бөлісіңіз:

Оңай деп ойлайтын нәрсемен;

Қиын деп ойлайтын нәрсемен;

Болашақта оқитын нәрсемен.

Үйге тапсырма

§10.1, §10.2. 10 - Физика. Б.Кронгарт, В.Кем, Н. Қойшыбаев