Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Опыты Ампера и Эрстеда

Читайте также:
  1. Взаимодействие проводников с током. Закон Ампера.
  2. Вопрос №3. Закон Ампера (10 мин.)
  3. Гипотеза Ампера о молекулярных токах. Вектор намагничивания.
  4. Закон Ампера.
  5. Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов
  6. Излучение электромагнитных волн антенной. Опыты Г. Герца. Работы П. Н. Лебедева. Изобретение радио А. С. Поповым
  7. Намагничивание вещества. Элементарная теория Ампера намагничивания вещества. Намагниченность магнетика
  8. Опыты Барнетта
  9. Опыты Герца по исследованию электромагнитных волн
  10. Опыты Перрена
  11. Опыты Резерфорда.



Как известно из электростатики (лекции 1-2), что между электрическими зарядами возникает взаимодействие, осуществляемое посредством электрического поля.

Исследования показали, что между движущимися зарядами может возникнуть взаимодействие иной природы, не относящееся к электростатическому. Впервые экспериментально показали Эрстед и Ампер в 1820г.

Эрстед заметил, что проводник с током вызывает появление сил, действующих на магнитную стрелку (рис. 147).

 
а) б)

Рис.147 Рис.148

 

На рис 147 показана пунктирной линией ориентация магнитной стрелки параллельно проводнику в отсутствии электрического тока, и отклонение стрелки относительно проводника при присутствии тока (сплошная). Он дал этому явлению объяснение тем, что проводник с током вокруг себя создает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитной стрелкой.

В 1820г. Ампер провел опыт с двумя параллельными проводниками с током (рис. 148) .

На основании опытов сделал вывод о том, что два параллельных тока притягивают друг друга (рис 148а), антипараллельные токи отталкиваются (рис 148б).

Как известно, за направление тока принимается направление движения положительных зарядов. Если рассматривать параллельные токи, то в них движутся положительные заряды. С точки зрения электростатики между положительными зарядами должны действовать силы отталкивания, однако опыт показывает, что они притягиваются. Следовательно, между движущимися зарядами, т.е. электрическими токами, возникает не электростатическое взаимодействие, а магнитное.

 

3.1.2. Магнитное поле токов. Вектор магнитной индукции. Силовые линии магнитного поля

Из опытов Эрстеда и Ампера следует, что между проводником с током и магнитной стрелкой возникает взаимодействие, которое отличается от электростатического взаимодействия между зарядами. В связи с этим возникает вопрос: Какова природа взаимодействия токов? Изменится ли пространство, если в него внесем проводник с током?

По теории близкодействия взаимодействие между токами осуществляется через магнитное поле, т.е. любой электрический ток вокруг себя создает магнитное поле. Оно взаимодействует с другим током, помещенным в это поле. Если в пространство внесем проводник с током, то оно изменяется, заполняется магнитным полем. Впервые понятие магнитного поля ввел Эрстед в 1820г. Опыт показывает, что магнитное поле создается движущимися зарядами.

Магнитное поле, как и электрическое – это вид материи и является объективной реальностью, существует вне нашего сознания. Количественной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции , которая измеряется Теслой = [Тл].



Опыт показывает, что магнитная индукция зависит от размеров и геометрической формы проводника с током, от расстояния, от среды, где находится ток, от силы тока. Магнитная индукция обладает принципом суперпозиции, который гласит:

Результирующая индукция магнитного поля, создаваемого несколькими токами, равна векторной сумме индукции полей, создаваемых каждым током, т.е.

, (351)

где - индукция магнитного поля, создаваемого i-ым током. Для графического изображения магнитного поля вводятся силовые линии.

Силовой линией (линией индукции) называется линия, проведенная в магнитном поле, в каждой точке которой касательная совпадает с вектором магнитной индукции (рис.149).

Рис.149

 

Свойства силовых линий:

а) Силовые линии замкнутые. Направление силовых линий определяется правилом буравчика. Если при ввинчивании поступательное движение буравчика совпадает с направлением тока, то направление движения рукоятки показывает направление силовых линий (на рис.150 силовые линии - пунктирные).

а) б)
Рис.150

 

 

б) Силовые линии между собой не пересекаются.

   
 
I1 I2  


A

Рис.151

Рассмотрим пример. Пусть токи направлены перпендикулярно плоскости чертежа. Ток I1 – на нас, ток I2 – от нас. Определить направление вектора результирующей индукции поля в точке А (рис.151).

По правилу буравчика определяем направление силовых линий магнитных полей, создаваемых каждым током в точке А и проводим касательные. Тогда вектор перпендикулярен радиусу вектора , а - вектору (см. рис.151). Тогда результирующий вектор по принципу суперпозиции равен

+.

 

 

3.1.3. Закон Био-Савара-Лапласа. Расчет индукции магнитных полей, создаваемых различными токами





Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 2666; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.225.20.73
Генерация страницы за: 0.012 сек.