Магнитное поле. Свойства магнитного поля.

Магнитное поле – это особая форма материи, которая создается магнитами, проводниками с током (движущимися заряженными частицами) и которую можно обнаружить по взаимодействию магнитов, проводников с током (движущихся заряженных частиц).

Опыт Эрстеда

Первыми экспериментами (проведены в 1820 г.), показавшими, что между электрическими и магнитными явлениями имеется глубокая связь, были опыты датского физика Х. Эрстеда.

Магнитная стрелка, расположенная вблизи проводника, поворачивается на некоторый угол при включении тока в проводнике. При размыкании цепи стрелка возвращается в исходное положение.

Из опыта Г. Эрстеда следует, что вокруг этого проводника существует магнитное поле.

Опыт Ампера
Два параллельных проводника, по которым протекает электрический ток, взаимодействуют между собой: притягиваются, если токи сонаправлены, и отталкиваются, если токи направлены противоположно. Это происходит из-за взаимодействия возникающих вокруг проводников магнитных полей.

Свойства магнитного поля

1. Материально, т.е. существует независимо от нас и наших знаний о нём.

2. Создаётся магнитами, проводниками с током (движущимися заряженными частицами)

3. Обнаруживается по взаимодействию магнитов, проводников с током (движущихся заряженных частиц)

4. Действует на магниты, проводники с током (движущиеся заряженные частицы) с некоторой силой

5. Никаких магнитных зарядов в природе не существует. Нельзя разделить северный и южный полюсы и получить тело с одним полюсом.

6. Причина, вследствие которой тела обладают магнитными свойствами, была найдена французским учёным Ампером. Ампер выдвинул заключение - магнитные свойства любого тела определяются замкнутыми электрическими токами внутри него.

Эти токи представляют собой движение электронов по орбитам в атоме.

Если плоскости, в которых циркулируют эти токи, расположены беспорядочно по отношению друг к другу вследствие теплового движения молекул, составляющих тело, то их взаимодействия взаимно компенсируются и никаких магнитных свойств тело не обнаруживает.

И наоборот: если плоскости, в которых вращаются электроны, параллельны друг другу и направления нормалей к этим плоскостям совпадают, то такие вещества усиливают внешнее магнитное поле.

7. Магнитные силы действуют в магнитном поле по определенным направлениям, которые называют магнитными силовыми линиями. С их помощью можно удобно и наглядно показывать магнитное поле в том или ином случае.

Чтобы более точно изобразить магнитное поле, условились в тех местах, где поле сильнее, показывать силовые линии расположенными гуще, т.е. ближе друг к другу. И наоборот, в местах, где поле слабее, показывают силовые линии в меньшем количестве, т.е. расположенными реже.

8. Магнитное поле характеризует вектор магнитной индукции.

Вектор магнитной индукции — векторная величина, характеризующая магнитное поле.

Направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением северного полюса свободной магнитной стрелки в данной точке.

Направление вектора индукции поля и силы тока I связаны «правилом правого винта (буравчика)»:

если ввинчивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление скорости движения конца его рукоятки в данной точке совпадет с направлением вектора магнитной индукции в этой точке.

Часть 2. Выполните практическое задание

3. Задача на уравнение состояния идеального газа.

В сосуде находится 12 литров углекислого газа под давлением 9_*10⁵ Па. Температура газа равна 14⁰С. Найти массу углекислого газа СО₂ в сосуде. Молярная масса углекислого газа равна 44_*10^-3 кг/моль. (R=8,31 Дж/моль^.к )

Дано СИ

V=12л 12*10^-3м³

P=9*10⁵Па

t=14⁰С T=14+273=287

M (CO₂)=44*10^-3 кг/моль

R=8,31 Дж/моль^.к

Найти

m-?

Решение

PVM=mRT

m=(9*10⁵*12*10^-3*44*10^-3)/8,31*287=

4752*10^-1/2384,97=475,2/2384,97=0,199 кг≈0,2 кг

Билет № 6

1. Импульс тела и импульс силы. Закон сохранения импульса.

Произведение массы тела на скорость его движения называют импульсом тела.

=m

Импульс тела - величина векторная; его направление совпадает с направлением скорости движения.

Импульс тела обозначается

Импульсом силы называют физическую величину, равную произведению силы на время действия силы. Импульс силы равен изменению импульса тела при взаимодействии тел

t=m =m ₀

Измеряется в 1кг*м/с .

Тела, взаимодействующие между собой, но не взаимодействующие с окружающими телами, образуют замкнутую систему. Например: пуля – ружье, лодка – человек.

Закон сохранения импульса

Векторная сумма импульсов тел, входящих в замкнутую систему, остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.

m₁* ₁+ m₂* ₂ = m₁* + m₂*

V₁ V₂

m₁ m₂ m₁ m₂

X

m1* 1+ m2* 2 = m1* + m2*

, скорости до взаимодействия

, скорости после взаимодействия

Закон сохранения импульса позволяет рассчитать скорость движения тел, возникающего при отталкивании тел замкнутой системы. Такое движение называется реактивным.