Магнитное поле постояннoго электрического тока
1. Что создаёт магнитное поле
Магнитное поле возникает вокруг:
-
проводников с током;
-
катушек (соленоидов);
-
движущихся зарядов.
Если ток в проводнике постоянный, то и магнитное поле вокруг него не изменяется со временем.
2. Магнитное поле прямого проводника
При прохождении тока по прямому проводнику вокруг него возникает магнитное поле.
Особенности:
-
линии поля имеют форму концентрических окружностей;
-
центр окружностей — проводник;
-
поле убывает с расстоянием от проводника.
Направление линий определяется правилом правой руки:
-
большой палец показывает направление тока;
-
остальные пальцы — направление магнитных линий.
Наглядная схема магнитного поля проводника




На схеме показано:
-
проводник с током ( I );
-
круговые линии магнитного поля;
-
направление поля по правилу правой руки.
3. Магнитное поле катушки (соленоида)
Если проводник свернуть в спираль (катушку), магнитное поле усиливается.
Соленоид — это длинная катушка с током.
Свойства поля соленоида:
-
внутри поле почти однородное;
-
линии параллельны друг другу;
-
катушка ведёт себя как магнит с полюсами N и S.
Направление определяется правилом правой руки:
-
если пальцы направлены по току в витках,
-
большой палец указывает направление поля внутри катушки.
Наглядная схема магнитного поля соленоида




На схеме показано:
-
катушка с током;
-
линии магнитного поля внутри и снаружи;
-
магнитные полюса.
4. Магнитная индукция
Основной характеристикой магнитного поля является магнитная индукция ( B ).
Она зависит от:
-
силы тока;
-
расстояния до проводника;
-
формы проводника.
Для прямого проводника:
где r — расстояние от проводника.
Единица измерения — тесла (Тл).
5. Взаимодействие токов
Проводники с током взаимодействуют друг с другом:
-
если токи текут в одном направлении — проводники притягиваются;
-
если в разных направлениях — отталкиваются.
Это явление лежит в основе работы электромагнитов и двигателей.
6. Электромагнит
Если внутрь катушки поместить железный сердечник, получается электромагнит.
Его свойства:
-
усиливает магнитное поле;
-
можно включать и выключать током;
-
применяется в технике.
7. Примеры из жизни
-
Электродвигатели — используют магнитное поле тока.
-
Реле и электромагниты — управление цепями.
-
Динамики и наушники — преобразование электрического сигнала в звук.
-
Линии электропередачи — создают магнитное поле вокруг проводов.
8. Значение темы
Магнитное поле тока:
-
связывает электрические и магнитные явления;
-
является основой электромагнетизма;
-
используется во всех современных электрических устройствах.
Вопросы для самопроверки
-
Что создаёт магнитное поле?
-
Как выглядит магнитное поле вокруг проводника с током?
-
Как определить направление магнитного поля?
-
Что такое соленоид?
-
Чем отличается поле соленоида от поля прямого проводника?
-
Как взаимодействуют проводники с током?
-
Где применяются электромагниты?