X
Код презентации скопируйте его
Магнитное поле
Скачать эту презентацию
Презентация на тему Магнитное поле
Скачать эту презентациюCлайд 1
Выполнил ученик 10-Д класса МОУ «Гимназия №4 им. А.С.Пушкинаг г.Йошкар-Олы.» Бурлаченко Роман 2009-2010 г.г Тьютер: учитель физики Доля А.Д.
Cлайд 2
Содержание Магнетизм Эрстед Ханс Кристиан Опыты Эрстеда Магнитное поле Магнитный полюс Электромагнетизм Электромагнитные устройства Электромагнитный спектр Магнитное поле Земли Магнитосфера Земли Солнечный ветер Магнитные бури Магнитные аномалии Компас
Cлайд 3
Магнетизм Магнит выглядит как обычный кусок железа, но он создает вокруг себя магнитное поле. На попавшие в поле железные предметы действует сила, притягивающая к магниту. У магнита два полюса – северный и южный. Разные полюса притягиваются друг к другу, а одинаковые отталкиваются.
Cлайд 4
Магнетизм Внутри куска железа много малых намагниченных областей – доменов. Они не создают единого магнитного поля, поскольку полюса их направлены в разные стороны. Но если поднести к железу магнит, под действием его поля все домены ориентируются в одном направлении, и железо временно становится магнитом. Сильное магнитное поле может превратить кусок железа в постоянный магнит.
Cлайд 5
Магнетизм Расплавленное железное ядро Земли – гигантский магнит. Два полюса любого магнита называются северным и южным потому, что соответствующие полюса «земного магнита» находятся возле географических полюсов планеты. При этом южный геомагнитный полюс находится в северном полушарии.
Cлайд 6
Эрстед Ханс Кристиан Эрстед, единица напряженности магнитного поля в системе единиц СГС, обозначается Э. Названа в честь Х.К.Эстреда. 1 Э = (1/4 π) х 103 А/м = 79,5775 А/м Эрстед Ханс Кристиан (1777 – 1851), датский физик, иностранный почетный член Петербургской Академии Наук (1830). Труды по электричеству, акустике, молекулярной физике. В 1820 открыл магнитное действие электрического тока.
Cлайд 7
Опыты Эрстеда В июне 1820 Эрстед печатает работу: «Опыты, относящиеся к действию электрического конфликта на магнитную стрелку». В ней учёный пишет резюме: «Основной вывод из этих опытов состоит в том, что магнитная стрелка отклоняется от своего положения равновесия под действием вольтаического аппарата и что этот эффект проявляется, когда контур замкнут, и он не проявляется, когда контур разомкнут.
Cлайд 8
Опыты Эрстеда В этой же работе Эрстед пытается выработать правило, с помощью которого можно было бы заранее определить направление магнитного действия сил, возникающих в проводнике при прохождении по нему электрического тока. Вот это правило: «Полюс, который видит отрицательное электричество входящим над собой, отклоняется к западу, а полюс, который видит его входящим под собой, отклоняется к востоку». Из экспериментов следовало, что сила, действующая между магнитным полюсом и током в проводнике, направлена не по соединяющей их прямой, а по нормали к этой прямой, т. е. перпендикулярно.
Cлайд 9
Магнитное поле Магнитное поле создается движущимися электрическими зарядами и спиновыми магнитными моментами атомных носителей (электронов, протоном и др.). Полное описание электрических и магнитных полей и их взаимосвязь дают уравнения Максвелла.
Cлайд 10
Характеристики магнитного поля Магнитная индукция. Единицей измерения магнитной индукции является тесла. 1 Тл = 1 Н / А·м. Направление магнитной индукции устанавливают с помощью Правила буравчика. Магнитный поток. Единицей измерения магнитного потока является 1 Вебер. 1 Вб = 1 Тл ·м2. Сила Ампера - Сила действующая на проводник с током в магнитном поле. Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки. Сила Лоренца. Действует на заряд, движущийся в магнитном поле. Определить направление силы Лоренца можно с помощью правила левой руки.
Cлайд 11
Магнитный полюс Магнитный полюс - часть поверхности намагниченного тела, на которой имеется нормальная составляющая вектора намагниченности ( этот участок поверхности пересекают силовые линии магнитного поля). Магнитный полюс называют северным N (положительным), если из него выходят силовые линии Магнитный полюс называют южным S (отрицательным), если на этом участке силовые линии входят в тело S N
Cлайд 12
Электромагнетизм Электрический ток, проходящий по проводу, создает магнитное поле. Если ток направлен сверху вниз, то направление магнитного поля – по часовой стрелке провода. Слабое поле можно сделать более сильным, смотав провод в катушку.
Cлайд 13
Электромагнетизм Если провод смотать в катушку, то магнитное поле тока сконцентрируется. Картина поля будет такой же, как у прямого постоянного магнита, т.е. с полюсами на концах катушки. Железный сердечник усилит эффект.
Cлайд 14
Электромагнетизм Электромагнетизм можно использовать двояким образом. При перемещении магнита внутри катушки с проводом в ней наводится электрический ток (явление электромагнитной индукции). Если поместить провод с током между полюсами постоянного магнита, то провод будет двигаться, - таково механическое действие магнитного поля на ток.
Cлайд 15
Электромагнитные устройства электрический звонок генератор постоянного тока простейший электродвигатель
Cлайд 16
Электромагнитный спектр
Cлайд 17
Магнитное поле Земли Магнитное поле Земли ~ 3R (R – радиус Земли) соответствует приблизительно полю однородно намагниченного шара с напряженностью поля ~ 55,7 А/м (0,70 Э) у магнитных полюсов Земли и 33, 4 А/м (0,42 Э) на магнитном экваторе. На расстояниях > 3R магнитное поле Земли имеет более сложное строение, и называется магнитосфера. Магнитное поле Земли удерживает огромное число энергичных частиц, как электронов, так и протонов. Их энергия и концентрация зависят от расстояния до Земли и геомагнитной широты. Частицы заполняют как бы огромные кольца или пояса, охватывающие Землю вокруг геомагнитного экватора.
Cлайд 18
Магнитосфера Земли Магнитосфера – область околоземного космического пространства, контролируемая магнитным полем Земли. Магнитосфера формируется в результате взаимодействия солнечного ветра с плазмой верхних слоев атмосферы и магнитным полем Земли. Магнитосфера Земли с дневной стороны простирается до 8-14 R, с ночной – вытянута, образуя так называемый магнитный хвост Земли в несколько сот R, в магнитосфере находятся радиационные пояса.
Cлайд 19
Магнитосфера Земли Хвост магнитосферы образован силовыми линиями магнитного поля Земли, выходящими из полярных областей и вытянутых под действием солнечного ветра на сотни земных радиусов от Солнца в ночную сторону Земли. В итоге плазма солнечного ветра и солнечных корпускулярных потоков как бы обтекают земную магнитосферу, придавая ей своеобразную хвостатую форму. Магнитосфера Земли – самая внешняя из защитных оболочек Земли. Она представляет собою деформированное солнечным ветром геомагнитное поле и является препятствием для плазмы солнечного ветра, увлекающей за собою солнечное магнитное поле.
Cлайд 20
Солнечный ветер Солнечный ветер – истечение плазмы солнечной короны в межпланетное пространство. На уровне орбиты Земли средняя скорость частиц солнечного ветра (протонов и электронов) около 400 км/с, число частиц – несколько десятков в 1 см3.
Cлайд 21
Магнитные бури Магнитная буря. Локальные характеристики магнитного поля изменяются и колеблются иногда в течение многих часов, а потом восстанавливаются до прежнего уровня. Это явление называется магнитной бурей. Магнитные бури часто начинаются внезапно и одновременно по всему земному шару.
Cлайд 22
Магнитные аномалии Мировые аномалии – отклонения от эквивалентного диполя до 20% напряженности отдельных областей с характерными размерами до10 000 км. Эти аномальные поля испытывают вековые вариации, приводящие к изменениям со временем в течение многих лет и столетий. Примеры аномалий: Бразильская, Канадская, Сибирская, Курская. В ходе вековых вариаций мировые аномалии смещаются, распадаются и возникают вновь. Магнитные поля локальных областей внешних оболочек с протяженностью от нескольких до сотен км обусловлены намагниченностью горных пород в верхнем слое Земли, слагающих земную кору и расположенных близко к поверхности. Одна из наиболее мощных – Курская магнитная аномалия.
Cлайд 23
Компас Магнитный и географический полюса Земли не совпадают. Это следует учитывать при пользовании компасом. Стрелка компаса всегда указывает на северный полюс Земли
Cлайд 24
Компас Ко мпас — это устройство, облегчающее ориентирование на местности. Существуют три принципиально различных вида компаса: магнитный компас, гирокомпас и электронный компас.
Cлайд 25
Магнитный компас Принцип действия компаса основан на взаимодействии магнитного поля постоянных магнитов компаса с горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. Свободно вращающаяся магнитная стрелка поворачивается вокруг оси, располагаясь вдоль силовых линий магнитного поля. Таким образом, стрелка всегда указывает одним из концов в направлении линии магнитного поля, которая идет к Северному магнитному полюсу.
Cлайд 26
Гирокомпас Гирокомпас — прибор, указывающий направление на земной поверхности; в его состав входит один или несколько гироскопов. Используется в системах навигации и управления крупных морских судов; в отличие от магнитного компаса его показания связаны с направлением на истинный географический (а не магнитный) Северный полюс. Обычно гирокомпас применяется как опорное навигационное устройство. Морской гирокомпас, как правило, очень тяжел; в некоторых конструкциях вес гироскопического ротора превышает 25 кг.
Cлайд 27
Электронный компас Компас построен на принципе определения координат через спутниковые системы навигации. Существуют также компасы, использующие в качестве датчика блок магниторезисторов. Принцип действия такого компаса весьма прост: На основании сигналов со спутников определяются координаты приёмника системы спутниковой навигации Засекается момент времени, в который было сделано определение координат Выжидается некоторый интервал времени. Повторно определяется местоположение объекта. На основании координат двух точек и размера временного интервала вычисляется вектор скорости движения
Cлайд 28
Вольтов столб Во льтов сто лб — применявшееся на заре электротехники устройство для получения электричества. В 1800 году итальянский учёный Алессандро Вольта опустил в банку с кислотой две пластинки — цинковую и медную — и соединил их проволокой. После этого цинковая пластина начала растворяться, а на медной стали выделяться пузырьки газа. Вольта предположил и показал, что по проволоке протекает электрический ток. Так был изобретён «элемент Вольта» — первый гальванический элемент. Для удобства Вольта придал ему форму вертикального цилиндра (столба), состоящего из соединённых между собой колец цинка, меди и сукна, пропитанных кислотой. Вольтов столб высотою в полметра развивал напряжение, чувствительное для человека. В 1803 русский физик Василий Петров создал самый мощный в мире вольтов столб, составленный из 4 200 медных и цинковых кругов и развивающий напряжение до 2 500 вольт. С помощью этого прибора ему удалось открыть такое важное явление, как электрическая дуга, применяемая в электросварке; а в Российской армии стал применяться электрический запал пороха и взрывчатки.
Cлайд 29
Правило буравчика Если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление ручки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции. Направление тока в проводнике В
Cлайд 30
Правило левой руки Если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции (В) входили в ладонь, четыре вытянутых пальца были направлены вдоль тока (I), то тогда отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы Ампера. F = B I l sin α, где B – магнитная индукция поля I – сила тока в проводнике L – длина участка проводника α – угол между направлением силы тока и вектором магнитной индукции В I F α
Cлайд 31
Правило левой руки Если левую руку расположить так, чтобы составляющая магнитной индукции (В), перпендикулярная скорости заряда, входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по движению положительного заряда (против движения отрицательного), то отогнутый на 90° большой палец покажет направление действующей на заряд силы Лоренца. F = B q◦ V sin α, где B – магнитная индукция поля V – скорость заряда α – угол между направлением силы тока и вектором магнитной индукции В V F α
Cлайд 32
