Src="http://present5.com/presentation/3/46060323_437197076.pdf-img/46060323_437197076.pdf-1.jpg" alt="(!LANG:> میدان مغناطیسی و نمایش گرافیکی آن ناهمگن و همگن"> Магнитное поле и его графическое изображение Неоднородное и однородное магнитное поле Правило буравчика Правило правой руки Правило левой руки!}

Src="http://present5.com/presentation/3/46060323_437197076.pdf-img/46060323_437197076.pdf-2.jpg" alt="(!LANG:>میدان مغناطیسی و نمایش گرافیکی آن برای ارائه بصری"> Магнитное поле и его графическое изображение Для наглядного представления !} میدان مغناطیسیما از خطوط مغناطیسی استفاده کردیم. خطوط مغناطیسی خطوط خیالی هستند که در امتداد آنها سوزن های کوچک مغناطیسی در یک میدان مغناطیسی قرار می گیرند. شکل یک خط مغناطیسی (هم مستقیم و هم منحنی) را نشان می دهد. با توجه به الگوی خطوط مغناطیسی، می توان نه تنها جهت، بلکه اندازه میدان مغناطیسی را نیز قضاوت کرد.

Src="http://present5.com/presentation/3/46060323_437197076.pdf-img/46060323_437197076.pdf-3.jpg" alt="(!LANG:>میدان مغناطیسی ناهمگن و یکنواخت نیرویی که میدان یک آهنربای میله ای"> Неоднородное и однородное магнитное поле Сила, с которой поле полосового магнита действует на помещенную в это поле магнитную стрелку, в !} نقاط مختلفمیدان می تواند هم از نظر مدول و هم در جهت متفاوت باشد. به چنین میدانی ناهمگن می گویند. خطوط یک میدان مغناطیسی ناهمگن منحنی هستند، چگالی آنها از نقطه ای به نقطه دیگر متفاوت است. در یک منطقه محدود خاص از فضا، می توان یک میدان مغناطیسی یکنواخت ایجاد کرد، یعنی میدانی که در هر نقطه از آن نیروی عمل بر سوزن مغناطیسی از نظر بزرگی و جهت یکسان باشد. برای تصویر میدان مغناطیسی از روش زیر استفاده می شود. اگر خطوط یک میدان مغناطیسی یکنواخت عمود بر صفحه نقاشی قرار داشته باشند و از ما در پشت نقاشی جوش داده شده باشند، آنها با صلیب ها و اگر به دلیل ترسیم به سمت ما هستند، با نقطه نشان داده می شوند.

Src="http://present5.com/presentation/3/46060323_437197076.pdf-img/46060323_437197076.pdf-4.jpg" alt="(!LANG:>قانون Gimlet"> Правило буравчика Известно, что направление линий магнитного поля тока связано с направлением тока в проводнике. Эта связь может быть выражена !} قانون سادهکه به آن قانون گیملت می گویند. قاعده گیره به این صورت است: اگر جهت حرکت انتقالی گیره با جهت جریان در هادی منطبق باشد، جهت چرخش دسته گیره با جهت خطوط میدان مغناطیسی منطبق است. از جریان. با استفاده از قانون gimlet در جهت جریان می توان جهت خطوط میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط این جریان را تعیین کرد و در جهت خطوط میدان مغناطیسی جهت جریانی که این میدان را ایجاد می کند. .

Src="http://present5.com/presentation/3/46060323_437197076.pdf-img/46060323_437197076.pdf-5.jpg" alt="(!LANG:>قانون دست راست تعیین جهت راحت تر است. خطوط میدان مغناطیسی سلونوئیدی"> Правило правой руки Для определения направления линий магнитного поля соленоида удобнее пользоваться другим правилом, которое иногда называют правилом правой руки: если обхватить соленоид ладонью правой руки, направив четыре пальца по направлению тока в витках, то отставленный !} شستجهت خطوط میدان مغناطیسی داخل شیر برقی را نشان می دهد. شیر برقی مانند آهنربا دارای نوارهایی است: انتهای شیر برقی که خطوط مغناطیسی از آن خارج می شوند، قطب شمال و به انتهایی که خطوط مغناطیسی وارد آن می شوند، جنوب می گویند. با دانستن جهت جریان در شیر برقی، طبق قانون سمت راست، می توان جهت خطوط مغناطیسی داخل آن و از این رو قطب های مغناطیسی آن را تعیین کرد و بالعکس. قانون دست راست همچنین می تواند برای تعیین جهت خطوط میدان مغناطیسی در مرکز یک سیم پیچ حامل جریان استفاده شود.

Src="http://present5.com/presentation/3/46060323_437197076.pdf-img/46060323_437197076.pdf-6.jpg" alt="(!LANG:>قانون دست راست برای هادی با جریان اگر دست راست"> Правило правой руки для проводника с током Если правую руку расположить так, чтобы большой палец был направлен по току, то остальные четыре пальца покажут направление линии магнитной индукции!}

طرح کلی درس شماره 16.

موضوع درس: میدان مغناطیسی و نمایش گرافیکی آن. میدان مغناطیسی ناهمگن و یکنواخت»

اهداف:

آموزشی : برای برقراری رابطه بین جهت خطوط مغناطیسی میدان مغناطیسی جریان و جهت جریان در هادی. مفهوم میدان های مغناطیسی ناهمگن و یکنواخت را معرفی کنید. در عمل، تصویری از خطوط نیروی میدان مغناطیسی یک آهنربای دائمی، شیر برقی، هادی که جریان الکتریکی از آن عبور می کند، دریافت کنید. سیستماتیک کردن دانش در مورد مسائل اصلی موضوع "میدان الکترومغناطیسی"، به آموزش نحوه حل مسائل کیفی و تجربی ادامه دهید.

آموزشی : فعال کردن فعالیت شناختیدانش آموزان در کلاس های فیزیک برای توسعه فعالیت های شناختی دانش آموزان.

آموزشی : ترویج شکل گیری ایده شناخت پذیری جهان. برای پرورش سخت کوشی، درک متقابل بین دانش آموزان و معلم.

وظایف:

آموزشی : تعمیق و گسترش دانش در مورد میدان مغناطیسی، اثبات رابطه بین جهت خطوط مغناطیسی میدان مغناطیسی جریان و جهت جریان در هادی.

آموزشی : برای نشان دادن روابط علّی در بررسی میدان مغناطیسی جریان مستقیم و خطوط مغناطیسی که پدیده های بی علت وجود ندارند، که تجربه ملاک حقیقت معرفت است.

آموزشی : ادامه کار بر روی شکل گیری مهارت های تجزیه و تحلیل و تعمیم دانش در مورد میدان مغناطیسی و ویژگی های آن. درگیر کردن دانش آموزان در فعالیت های عملی فعال هنگام انجام آزمایش.

تجهیزات: ارائه،میز، پروژکتور، صفحه نمایش، مترفلش های مغناطیسی، براده های آهن، آهن ربا، قطب نما.

طرح درس:

لحظه سازمانی. (1-2 دقیقه)

انگیزه و هدف گذاری (1-2 دقیقه)

یادگیری یک موضوع جدید (15-30 دقیقه)

4. تکالیف. (1-2 دقیقه)

1. لحظه سازمانی.

بلند شدند، صف کشیدند. سلام بنشینید

2. انگیزه و هدف گذاری.

هر یک از شما تماشا کردید که چگونه در پایان تابستان، در آغاز پاییز، بسیاری از پرندگان به سمت مناطق گرمتر پرواز می کنند. پرندگان مهاجراز ترس سرمای زمستان بر مسافت های طولانی غلبه می کنند و در بهار برمی گردند. پرندگان توسط میدان مغناطیسی زمین حرکت می کنند. پس این روزها ما در مورد آهنربا صحبت خواهیم کرد، خواص آهنربا را در نظر بگیرید. بیایید به یاد بیاوریم که میدان مغناطیسی چیست، میدان های مغناطیسی چیست.

3. مطالعه یک موضوع جدید.

تاریخچه آهنربا بیش از دو و نیم هزار سال است.

یک افسانه قدیمی از چوپانی به نام مگنوس می گوید. او یک بار متوجه شد که نوک آهنی چوب و میخ چکمه هایش جذب سنگ سیاه شده است. این سنگ به سنگ "مگنوس" یا به سادگی "مگنت" معروف شد. اما افسانه دیگری نیز شناخته شده است که کلمه "مغناطیس" از نام منطقه ای که در آن سنگ آهن استخراج می شد (تپه های منیزیا در آسیای صغیر) آمده است. اسلاید 2 . بنابراین، برای چندین قرن قبل از میلاد. مشخص بود که برخی از سنگ ها خاصیت جذب قطعات آهن را دارند. این در ذکر شد VI در سال قبل از میلاد تالس فیزیکدان یونانی در آن روزها، خواص آهنرباها جادویی به نظر می رسید. در همان یونان باستانعمل عجیب آنها مستقیماً با فعالیت خدایان مرتبط بود.

سقراط، حکیم یونانی باستان، ویژگی این سنگ را چنین توصیف می کند: «این سنگ نه تنها یک حلقه آهنی را جذب می کند، بلکه به حلقه قدرت خود را می بخشد، به طوری که به نوبه خود می تواند حلقه دیگری را جذب کند و در نتیجه حلقه های زیادی را به خود جذب کند. تکه های آهن را می توان روی هم آویزان کرد! این به دلیل قدرت سنگ مغناطیسی است."

خواص آهنربا چیست و چه چیزی خواص آهنربا را تعیین می کند؟ برای انجام این کار، بیایید به تجربه نگاه کنیم. یک ورق کاغذ، آهنربا و براده های آهن را می گیریم. ما چه می بینیم؟ ویدئو

اسلاید 3

و اگر 2 آهن ربا بردارید و با همان قطب ها به یکدیگر بیاورید؟ آنها چگونه رفتار خواهند کرد؟ و اگر قطب مخالف؟

چرا قطعات، براده های آهن جذب آهنربا می شوند؟ همانطور که یک میله شیشه ای تکه های کاغذ را جذب می کند، آهنربا نیز براده های آهن را جذب می کند.در اطراف آهنربا میدان مغناطیسی وجود دارد.

از درس فیزیک پایه هشتم فهمیدید که میدان مغناطیسی ایجاد می شود شوک الکتریکی. برای مثال، در اطراف یک هادی فلزی با جریان وجود دارد. در این حالت، جریان با حرکت الکترون ها در یک جهت در امتداد رسانا ایجاد می شود.

از آنجایی که جریان الکتریکی یک حرکت هدایت شده از ذرات باردار است، می توان گفت کهمیدان مغناطیسی با حرکت ذرات باردار مثبت و منفی ایجاد می شود.

پس بیایید تعریف را بنویسیم:

میدان مغناطیسی نوع خاصی از ماده است که در اطراف آهنربا با حرکت ذرات باردار مثبت و منفی ایجاد می شود.

اسلاید 5

به یاد داشته باشید که اگر ذرات در حال حرکت باشند، میدان مغناطیسی ایجاد می شود. گفتیم که م.پ یک ماده خاص است، به آن قسم خاص گفته می شود، زیرا. توسط حواس درک نمی شود

برای تشخیص m.p. از فلش های مغناطیسی استفاده می شود.

برای نمایش بصری میدان مغناطیسی، از خطوط مغناطیسی استفاده می کنیم (به آنها خطوط میدان مغناطیسی نیز می گویند). به یاد بیاورید کهخطوط مغناطیسی - اینها خطوط خیالی هستند که سوزن های مغناطیسی کوچکی که در میدان مغناطیسی قرار می گیرند در امتداد آنها قرار می گیرند. اسلاید

یک خط مغناطیسی را می توان در هر نقطه از فضا که میدان مغناطیسی وجود دارد ترسیم کرد.

شکل 86،الف، ب نشان داده شده است که یک خط مغناطیسی (هم مستطیل و هم منحنی) رسم شده است به طوری که در هر نقطه از این خط مماس بر آن با محور سوزن مغناطیسی قرار گرفته در این نقطه منطبق است.. اسلاید 6

خطوط مغناطیسی بسته است. به عنوان مثال، تصویر خطوط مغناطیسی یک هادی مستقیم با جریان، یک دایره متحدالمرکز است که در صفحه ای عمود بر هادی قرار دارد.اسلاید 7

در مناطقی از فضا که میدان مغناطیسی قوی‌تر است، خطوط مغناطیسی به یکدیگر نزدیک‌تر می‌شوند، یعنی ضخیم‌تر از مناطقی که میدان ضعیف‌تر است. به عنوان مثال، میدان نشان داده شده در شکل 87 در سمت چپ قوی تر از سمت راست است.اسلاید 8

بنابراین، با توجه بهدر تصویر خطوط مغناطیسی نه تنها می توان جهت، بلکه میزان میدان مغناطیسی را نیز قضاوت کرد. (یعنی در چه نقاطی از فضا میدان با نیروی بیشتر بر روی سوزن مغناطیسی و در چه نقاطی با نیروی کمتری وارد می شود).

بیایید به انجیر نگاه کنیم. 88 در کتاب درسی: هادی با جریان BC نشان داده شده است، بیایید به یاد داشته باشیم که ایمیل چیست. جریان - حرکت شارژ. ذرات، و گفتیم، اگر ذرات حرکت کنند، میدان مغناطیسی ایجاد می شود. بیایید به موضوع نگاه کنیمنآیا میدان مغناطیسی وجود خواهد داشت؟ بله، خواهد شد، زیرا جریان در سراسر هادی جریان دارد. میدان مغناطیسی در کدام نقطه A یا M قوی تر خواهد بود؟ در نقطه A، از آنجا که به آهنربا نزدیک تر است.

دو نوع میدان مغناطیسی وجود دارد: همگن و غیر یکنواخت. بیایید به این نوع میدان های مغناطیسی نگاه کنیم.

خطوط مغناطیسی نه آغاز دارند و نه پایان: آنها یا بسته هستند یا از بی نهایت به بی نهایت می روند. برنج. 89

در خارج از آهنربا، خطوط مغناطیسی در قطب های آن متراکم ترین هستند. این بدان معنی است که میدان در نزدیکی قطب ها قوی ترین است و با دور شدن از قطب ها ضعیف می شود. هر چه سوزن مغناطیسی به قطب آهنربا نزدیکتر باشد، مدول نیروی میدان آهنربا بر روی آن بیشتر می شود. از آنجایی که خطوط مغناطیسی منحنی هستند، جهت نیرویی که میدان بر سوزن وارد می کند نیز از نقطه ای به نقطه دیگر تغییر می کند.

به این ترتیب،نیرویی که میدان آهنربای نواری بر روی یک سوزن مغناطیسی قرار داده شده در این میدان در نقاط مختلف میدان عمل می کند، هم از نظر مقدار مطلق و هم در جهت می تواند متفاوت باشد.

اسلاید 9

چنین میدانی نامیده می شودناهمگون. خطوط یک میدان مغناطیسی ناهمگن منحنی هستند، چگالی آنها از نقطه ای به نقطه دیگر متفاوت است.

نمونه دیگری از میدان مغناطیسی غیریکنواخت میدان اطراف یک هادی حامل جریان مستطیلی است. شکل 90 بخشی از چنین هادی را نشان می دهد که عمود بر صفحه نقشه قرار دارد. دایره نشان دهنده سطح مقطع هادی است. از این شکل می توان دریافت که خطوط مغناطیسی میدان ایجاد شده توسط یک هادی مستطیلی با جریان، دایره های متحدالمرکزی هستند که فاصله بین آنها با فاصله از هادی افزایش می یابد.

در یک منطقه محدود از فضا، می توانید ایجاد کنیدهمگن میدان مغناطیسی، یعنیمیدان، در هر نقطه ای که نیروی وارد بر سوزن مغناطیسی از نظر بزرگی و جهت یکسان باشد.

اسلاید 10.

شکل 91 یک میدان یکنواخت را نشان می دهد که در داخل به اصطلاح شیر برقی رخ می دهد، یعنی یک سیم پیچ سیم استوانه ای با جریان. میدان داخل شیر برقی را می توان همگن در نظر گرفت اگر طول شیر برقی بسیار بیشتر از قطر آن باشد (در خارج از شیر برقی، میدان ناهمگن است، خطوط مغناطیسی آن تقریباً مشابه خطوط آهنربای میله ای هستند). از این شکل می بینیم کهخطوط مغناطیسی یک میدان مغناطیسی یکنواخت موازی با یکدیگر هستند و با چگالی یکسان قرار دارند. میدان داخل آهنربای میله ای دائمی در قسمت مرکزی آن نیز همگن است (شکل 89 را ببینید).

اسلاید 11

برای تصویر میدان مغناطیسی از روش زیر استفاده می شود. اگر خطوط یک میدان مغناطیسی یکنواخت عمود بر صفحه نقاشی قرار داشته باشند و از سمت ما در پشت نقاشی هدایت شوند، آنگاه با صلیب (شکل 92) و اگر به دلیل ترسیم به سمت ما باشد، با نقطه نشان داده می شوند. (شکل 93). همانطور که در مورد جریان، هر صلیب، همانطور که بود، دم یک تیر است که از ما پرواز می کند، و نقطه، نوک فلشی است که به سمت ما پرواز می کند (در هر دو شکل، جهت فلش ها با جهت منطبق است. از خطوط مغناطیسی).

از آنجایی که پرندگان هنوز در طول پرواز خود را در فضا جهت می دهند، معلوم می شود که زمین توسط یک میدان مغناطیسی احاطه شده است. در داخل زمین یک آهنربای بزرگ وجود دارد که میدان مغناطیسی عظیمی را در اطراف زمین ایجاد می کند. و آهنربای داخل زمین سنگ آهنی است که آهنرباهای دائمی ما از آن ساخته می شوند. دانشمندان می گویند که برای مثال کبوترهای حامل نوعی آهنربا در داخل خود دارند و به همین دلیل است که آنها به خوبی در فضا جهت گیری می کنند.

مشق شب.

بند 43، 44. تمرین 34.

پیام هایی را در مورد این موضوع آماده کنید: "M.p. زمین»، «M.p. در موجودات زنده، "طوفان های مغناطیسی".

میدان مغناطیسی و ویژگی های آن هنگامی که جریان الکتریکی از یک هادی عبور می کند، الف یک میدان مغناطیسی. یک میدان مغناطیسی یکی از انواع ماده است. دارای انرژی است که خود را به شکل نیروهای الکترومغناطیسی که بر روی بارهای الکتریکی متحرک منفرد (الکترون ها و یون ها) و بر جریان آنها، یعنی جریان الکتریکی اثر می کنند، نشان می دهد. ذرات باردار متحرک تحت تأثیر نیروهای الکترومغناطیسی از مسیر اصلی خود در جهتی عمود بر میدان منحرف می شوند (شکل 34). میدان مغناطیسی تشکیل می شودفقط در اطراف بارهای الکتریکی متحرک، و عمل آن نیز فقط به بارهای متحرک گسترش می یابد. میدان های مغناطیسی و الکتریکیجدایی ناپذیر هستند و با هم یک واحد را تشکیل می دهند میدان الکترومغناطیسی. هر تغییری میدان الکتریکیمنجر به ظهور میدان مغناطیسی می شود و برعکس، هر تغییری در میدان مغناطیسی با ظهور میدان الکتریکی همراه است. میدان الکترومغناطیسیبا سرعت نور یعنی 300000 کیلومتر بر ثانیه منتشر می شود.

نمایش گرافیکی میدان مغناطیسیاز نظر گرافیکی، میدان مغناطیسی با خطوط مغناطیسی نیرو نشان داده می شود، که به گونه ای ترسیم می شوند که جهت خط نیرو در هر نقطه از میدان با جهت نیروهای میدان منطبق باشد. خطوط میدان مغناطیسی همیشه پیوسته و بسته هستند. جهت میدان مغناطیسی در هر نقطه را می توان با استفاده از یک سوزن مغناطیسی تعیین کرد. قطب شمال پیکان همیشه در جهت نیروهای میدانی قرار دارد. انتهای آهنربای دائمی که خطوط نیرو از آن خارج می شود (شکل 35، الف) قطب شمال در نظر گرفته می شود و طرف مقابل که شامل خطوط نیرو می شود، قطب جنوب (خطوط) می باشد. نیروی عبوری از داخل آهنربا نشان داده نمی شود). توزیع خطوط نیرو بین قطب های آهنربای مسطح را می توان با استفاده از براده های فولادی که روی یک ورق کاغذ قرار داده شده روی قطب ها پاشیده شده است تشخیص داد (شکل 35، ب). میدان مغناطیسی در شکاف هوا بین دو قطب موازی متضاد یک آهنربای دائمی مشخص می شود توزیع یکنواختخطوط مغناطیسی نیرو (شکل 36) (خطوط میدانی که از داخل آهنربا عبور می کنند نشان داده نمی شوند).

برنج. 37. نفوذ شار مغناطیسی به سیم پیچ در موقعیت های عمود (a) و مایل (b) آن نسبت به جهت خطوط مغناطیسی نیرو.

برای نمایش بصری میدان مغناطیسی، خطوط نیرو کمتر یا ضخیم تر قرار می گیرند. در مکان هایی که نقش مغناطیسی قوی تر است، خطوط نیرو نزدیک تر به یکدیگر قرار می گیرند، در همان جایی که ضعیف تر است، از هم دورتر. خطوط نیرو در هیچ کجا قطع نمی شود.

در بسیاری از موارد، راحت است که خطوط مغناطیسی نیرو را به عنوان رشته‌های کشیده الاستیک در نظر بگیریم که تمایل به انقباض دارند و همچنین به طور متقابل یکدیگر را دفع می‌کنند (انبساط جانبی متقابل دارند). چنین نمایش مکانیکی خطوط نیرو باعث می شود که به وضوح ظهور نیروهای الکترومغناطیسی در طول تعامل یک میدان مغناطیسی و یک هادی با جریان و همچنین دو میدان مغناطیسی توضیح داده شود.

ویژگی های اصلی یک میدان مغناطیسی القای مغناطیسی، شار مغناطیسی، نفوذپذیری مغناطیسی و قدرت میدان مغناطیسی است.

القای مغناطیسی و شار مغناطیسی.شدت میدان مغناطیسی، یعنی توانایی آن برای انجام کار، توسط کمیتی به نام القای مغناطیسی تعیین می شود. هر چه میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط یک آهنربای دائمی یا آهنربای الکتریکی قوی تر باشد، القای آن بیشتر است. القای مغناطیسی B را می توان با چگالی خطوط مغناطیسی نیرو مشخص کرد، به عنوان مثال، تعداد خطوط نیرویی که از ناحیه 1 متر مربع یا 1 سانتی متر مربع عمود بر میدان مغناطیسی عبور می کنند. بین میدان های مغناطیسی همگن و ناهمگن تمایز قائل شوید. در یک میدان مغناطیسی یکنواخت، القای مغناطیسی در هر نقطه از میدان مقدار و جهت یکسانی دارد. میدان در شکاف هوا بین قطب های مخالف یک آهنربا یا آهنربا (نگاه کنید به شکل 36) را می توان در فاصله ای از لبه های آن همگن در نظر گرفت. شار مغناطیسی Ф که از هر سطحی می گذرد با تعیین می شود تعداد کلخطوط میدان مغناطیسی که به این سطح نفوذ می کنند، به عنوان مثال، سیم پیچ 1 (شکل 37، a)، بنابراین، در یک میدان مغناطیسی یکنواخت

F = BS (40)

که در آن S سطح مقطعی است که خطوط مغناطیسی نیرو از آن عبور می کنند. نتیجه این است که در چنین میدانی، القای مغناطیسی برابر است با شار تقسیم بر سطح مقطع S:

ب = اف/ س (41)

اگر هر سطحی نسبت به جهت خطوط میدان مغناطیسی متمایل باشد (شکل 37، ب)، شار نفوذ کننده در آن کمتر از زمانی که عمود است، یعنی Ф 2 کمتر از Ф 1 خواهد بود.

در سیستم واحدهای SI، شار مغناطیسی با وبر (Wb) اندازه گیری می شود، این واحد دارای ابعاد V * s (ولت-ثانیه) است. القای مغناطیسی در سیستم SI واحدها با تسلا (T) اندازه گیری می شود. 1 T \u003d 1 Wb / m 2.

نفوذپذیری مغناطیسیالقای مغناطیسی نه تنها به قدرت جریان عبوری از یک هادی یا سیم پیچ مستقیم، بلکه به خواص محیطی که میدان مغناطیسی در آن ایجاد می شود نیز بستگی دارد. ارزشی که مشخص می کند خواص مغناطیسیمحیط، آیا نفوذپذیری مغناطیسی مطلق است؟ آ. واحد آن هانری بر متر است (1 H/m = 1 Ohm*s/m).
در محیطی با نفوذپذیری مغناطیسی بیشتر، جریان الکتریکی با قدرت معین، میدان مغناطیسی با القای بیشتر ایجاد می کند. ثابت شده است که نفوذپذیری مغناطیسی هوا و همه مواد، به استثنای مواد فرومغناطیسی (نگاه کنید به بند 18)، تقریباً برابر با نفوذپذیری مغناطیسی خلاء است. نفوذپذیری مغناطیسی مطلق خلاء را ثابت مغناطیسی می نامند. o \u003d 4؟ * 10 -7 Gn / m. نفوذپذیری مغناطیسی مواد فرومغناطیسی هزاران و حتی دهها هزار برابر بیشتر از نفوذپذیری مغناطیسی مواد غیر فرومغناطیسی است. نسبت نفوذ پذیری؟ و هر ماده ای به نفوذپذیری مغناطیسی خلاء؟ o نفوذپذیری مغناطیسی نسبی نامیده می شود:

? =؟ آ /؟ در باره (42)

قدرت میدان مغناطیسی شدت و به خواص مغناطیسی محیط بستگی ندارد، بلکه تأثیر قدرت جریان و شکل هادی ها را بر شدت میدان مغناطیسی در یک نقطه معین از فضا در نظر می گیرد. القای مغناطیسی و شدت با این رابطه مرتبط هستند

H=B/؟ a = b/(?? o) (43)

در نتیجه، در محیطی با نفوذپذیری مغناطیسی ثابت، القای میدان مغناطیسی متناسب با شدت آن است.
شدت میدان مغناطیسی بر حسب آمپر بر متر (A/m) یا آمپر بر سانتی متر (A/cm) اندازه گیری می شود.

آهنرباهای دائمی اجسامی هستند که حفظ می کنند مدت زمان طولانیمغناطیس شدن قطب - محل آهنربا که قویترین عمل در آن یافت می شود N - قطب شمال آهنربا S - قطب جنوب آهنربا S N S آهنربای قوسی آهنربای نواری N 2

دلایل مغناطیس شدن چیست؟ فرضیه آمپر + S طبق فرضیه آمپر (1775 - 1836)، جریان های حلقه در اتم ها و مولکول ها در نتیجه حرکت الکترون ها به وجود می آیند. در سال 1897 دانشمند انگلیسی تامسون این فرضیه را تایید کرد و در سال 1910 دانشمند آمریکایی میلیکن جریان ها را اندازه گیری کرد. - e N هنگامی که یک قطعه آهن به یک میدان مغناطیسی خارجی وارد می شود، تمام میدان های مغناطیسی ابتدایی در این آهن به یک شکل در میدان مغناطیسی خارجی قرار می گیرند و میدان مغناطیسی خود را تشکیل می دهند. بنابراین یک تکه آهن تبدیل به آهنربا می شود. 3

حرکت الکترون ها یک جریان دایره ای است و در اطراف هادی با جریان الکتریکی یک میدان مغناطیسی وجود دارد. 4 4

آهنرباهای مصنوعی و طبیعی آهنرباهای مصنوعی - هنگامی که آهن وارد میدان مغناطیسی می شود، آهن را مغناطیسی می کند. آهنرباهای طبیعی سنگ آهن مغناطیسی هستند. آهنرباهای طبیعی، یعنی قطعات مغناطیسی سنگ آهن مگنتیت 5

خواص آهنربا: 1. قوی ترین عمل مغناطیسی در قطب آهنرباها یافت می شود. 2. چدن، فولاد، آهن و برخی آلیاژها به خوبی توسط آهنربا جذب می شوند. 3. آهن، فولاد، نیکل در حضور سنگ آهن مغناطیسی خواص مغناطیسی به دست می آورند. 4. قطب های مغناطیسی مخالف جذب می شوند، مانند آنها که دفع می کنند. 6 6

برهم کنش آهنرباها با این واقعیت توضیح داده می شود که هر آهنربایی دارای میدان مغناطیسی است و این میدان های مغناطیسی با یکدیگر تعامل دارند. 7

میدان مغناطیسی آهنرباهای دائمی ایده شکل میدان مغناطیسی را می توان با استفاده از براده های آهن به دست آورد. فقط کافی است یک ورق کاغذ روی آهنربا قرار دهید و روی آن براده های آهن بپاشید. میدان مغناطیسی - جزء میدان الکترومغناطیسی، که در حضور میدان الکتریکی متغیر با زمان ظاهر می شود. علاوه بر این، میدان مغناطیسی می تواند توسط جریان ذرات باردار ایجاد شود. هشت

میدان های مغناطیسی با استفاده از خطوط مغناطیسی به تصویر کشیده می شوند. اینها خطوط خیالی هستند که در امتداد آنها سوزن های مغناطیسی در یک میدان مغناطیسی قرار می گیرند. خطوط مغناطیسی را می توان از طریق هر نقطه ای از میدان مغناطیسی ترسیم کرد، آنها یک جهت دارند و همیشه بسته هستند. در خارج از آهنربا، خطوط مغناطیسی از قطب شمال آهنربا خارج شده و وارد قطب جنوب می شوند و در داخل آهنربا بسته می شوند. 9

با توجه به الگوی خطوط مغناطیسی، می توان نه تنها جهت، بلکه اندازه میدان مغناطیسی را نیز قضاوت کرد. در مناطقی از فضا که میدان مغناطیسی قوی‌تر است، خطوط مغناطیسی به یکدیگر نزدیک‌تر می‌شوند، ضخیم‌تر از مناطقی که میدان ضعیف‌تر است. ده

میدان مغناطیسی ناهمگن نیرویی که میدان مغناطیسی با آن عمل می کند می تواند هم از نظر مقدار مطلق و هم در جهت متفاوت باشد. به چنین میدانی ناهمگن می گویند. ویژگی های یک میدان مغناطیسی ناهمگن: خطوط مغناطیسی منحنی هستند. چگالی خطوط مغناطیسی متفاوت است. نیرویی که میدان مغناطیسی بر سوزن مغناطیسی وارد می کند در نقاط مختلف این میدان از نظر بزرگی و جهت متفاوت است. 12

میدان مغناطیسی ناهمگن کجا وجود دارد؟ اطراف یک هادی مستقیم با جریان. شکل بخشی از چنین هادی را نشان می دهد که عمود بر صفحه نقشه قرار دارد. جریان از ما دور می شود. مشاهده می شود که خطوط مغناطیسی دایره های متحدالمرکزی هستند که فاصله بین آنها با فاصله از هادی 13 افزایش می یابد.

میدان مغناطیسی همگن ویژگی های میدان مغناطیسی یکنواخت: خطوط مغناطیسی خطوط مستقیم موازی هستند. چگالی خطوط مغناطیسی در همه جا یکسان است. نیرویی که میدان مغناطیسی بر سوزن مغناطیسی وارد می کند در تمام نقاط این میدان از نظر بزرگی و جهت یکسان است. پانزده

میدان مغناطیسی یکنواخت کجا وجود دارد؟ در داخل آهنربا میله ای و داخل شیر برقی اگر طول آن بسیار بیشتر از قطر 16 باشد

این جالب است قطب های مغناطیسی زمین بارها مکان خود را تغییر داده اند (وارونگی). این اتفاق 7 بار در میلیون سال گذشته رخ داده است. 570 سال پیش، قطب های مغناطیسی زمین در خط استوای 17 قرار داشتند

این جالب است اگر یک شعله قوی در خورشید رخ دهد، باد خورشیدی تشدید می شود. این امر میدان مغناطیسی زمین را مختل می کند و منجر به طوفان مغناطیسی می شود. ذرات باد خورشیدی که از کنار زمین عبور می کنند، میدان های مغناطیسی بیشتری ایجاد می کنند. طوفان های مغناطیسی آسیب جدی ایجاد می کنند: آنها تأثیر زیادی بر ارتباطات رادیویی دارند، روی خطوط مخابراتی، بسیاری از ابزارهای اندازه گیری نتایج نادرست نشان می دهند. هجده

این جالب است میدان مغناطیسی زمین به طور قابل اعتمادی از سطح زمین در برابر تشعشعات کیهانی محافظت می کند که تأثیر آن بر موجودات زنده مخرب است. ترکیب تشعشعات کیهانی، علاوه بر الکترون ها، پروتون ها، شامل ذرات دیگری نیز می شود که با سرعت زیاد در فضا حرکت می کنند. 19

این جالب است نتیجه برهمکنش باد خورشیدی با میدان مغناطیسی زمین شفق قطبی است. تهاجم اتمسفر زمینذرات باد خورشیدی (عمدتاً الکترون ها و پروتون ها) توسط میدان مغناطیسی هدایت می شوند و به روش خاصی متمرکز می شوند. برخورد آنها با اتم ها و مولکول های هوای اتمسفر، آنها را یونیزه کرده و آنها را تحریک می کند و در نتیجه درخششی ایجاد می کند که به آن شفق می گویند. بیست

مطالعه تأثیر جالب است عوامل مختلفشرایط آب و هوایی بر روی بدن یک فرد سالم و بیمار در یک رشته خاص - بیومترولوژی مشغول است. طوفان های مغناطیسی باعث ایجاد اختلاف در کار دستگاه های قلبی عروقی، تنفسی و سیستم عصبی، و همچنین ویسکوزیته خون را تغییر دهید. در بیماران مبتلا به آترواسکلروز و ترومبوفلبیت غلیظ تر و سریعتر منعقد می شود و در افراد سالم، برعکس، افزایش می یابد. 21

رفع 1. 2. 3. 4. 5. 6. چه اجسامی را آهنربای دائمی می نامند؟ چه چیزی میدان مغناطیسی آهنربای دائمی را ایجاد می کند؟ قطب های مغناطیسی آهنربا چیست؟ تفاوت بین میدان های مغناطیسی یکنواخت و غیر یکنواخت چیست؟ چگونه قطب های آهنربا با یکدیگر تعامل دارند؟ توضیح دهید که چرا سوزن گیره کاغذ را جذب می کند؟ (نگاه کنید به تصویر) 22

نمایش گرافیکی میدان مغناطیسی شار بردار القای مغناطیسی

میدان مغناطیسی را می توان به صورت گرافیکی با استفاده از خطوط القای مغناطیسی نشان داد. خط القای مغناطیسی خطی نامیده می شود که مماس آن در هر نقطه با جهت بردار القای میدان مغناطیسی منطبق است (شکل 6).

مطالعات نشان داده است که خطوط القای مغناطیسی خطوط بسته ای هستند که جریان ها را پوشش می دهند. چگالی خطوط القای مغناطیسی متناسب با بزرگی بردار در یک مکان معین در میدان است. در مورد میدان مغناطیسی جریان مستقیم، خطوط القای مغناطیسی شکل دایره های متحدالمرکزی دارند که در صفحات عمود بر جریان قرار دارند و در مرکز یک خط مستقیم با جریان قرار دارند. جهت خطوط القای مغناطیسی، صرف نظر از شکل جریان، با قانون گیملت قابل تعیین است. در مورد میدان مغناطیسی جریان مستقیم، گیملت باید به گونه ای چرخانده شود که حرکت انتقالی آن با جهت جریان در سیم منطبق باشد، سپس حرکت چرخشی دسته گیره با جهت القای مغناطیسی منطبق شود. خطوط (شکل 7).

روی انجیر 8 و 9 الگوهای خطوط القای مغناطیسی میدان جریان دایره ای و میدان شیر برقی را نشان می دهد. شیر برقی مجموعه ای از جریان های دایره ای با یک محور مشترک است.

خطوط بردار القایی در داخل شیر برقی موازی با یکدیگر هستند، چگالی خطوط یکسان است، میدان یکنواخت است (=const). میدان شیر برقی مشابه میدان آهنربای دائمی است. انتهای شیر برقی، که خطوط القایی از آن خارج می شود، شبیه به قطب شمال - N است، انتهای مخالف شیر برقی مشابه است. قطب جنوب- اس.

به تعداد خطوط القای مغناطیسی که در یک سطح خاص نفوذ می کنند، شار مغناطیسی از این سطح می گویند. شار مغناطیسی را با حرف F در (یا F) مشخص کنید.

,

(3)

جایی که α زاویه ای است که توسط بردار و نرمال به سطح ایجاد می شود (شکل 10).

طرح بردار بر روی نرمال به ناحیه S است.

شار مغناطیسی در وبر (Wb) اندازه گیری می شود: [F] = [B] × [S] = Tl × m 2 = =