Магнитная сила это – Магнитная сила Ампера

Магнитная сила Ампера

Возьмем прямой проводник, изготовленный из алюминия, и подвесим его на тонких и гибких проводах таким образом, чтобы он находился между полюсами подковообразного постоянного магнита как на рисунке (а). Если в проводнике пропустить ток, проводник отклонится от положения равновесия — рисунок (б). Причиной такого отклонения является сила, действующая на проводник с током со стороны магнитного поля. Доказал наличие этой силы и выяснил, от чего зависят ее значение и направление, французский физик, математик и химик Андре Мари Ампер. Именно поэтому это явление называют магнитной силой Ампера.

 

Сила Ампера — это сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током.

Сила Ампера прямо пропорциональна силе тока в проводнике и длине активной части проводника (то есть части, которая расположена в магнитном поле). Сила Ампера увеличивается с увеличением индукции магнитного поля и зависит от того, под каким углом к ​​линиям магнитной индукции расположен проводник.

Значение силы Ампера (FA) вычисляют по формуле:

где В — магнитная индукция магнитного поля; I — сила тока в проводнике; l — длина активной части проводника; α — угол между направлением вектора магнитной индукции и направлением тока в проводнике.

Угол α — это угол между направлением вектора магнитной индукции и направлением тока в проводнике

Обратите внимание! Магнитное поле не будет действовать на проводник с током (FA= 0), если проводник расположен параллельно магнитным линиям поля (sin α = 0).

Определение
направления силы Ампера
по правилу левой руки

Чтобы определить направление силы Ампера, используют правило левой руки:

Если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а четыре вытянутые пальцы указывали направление тока в проводнике, то отогнутый на 90 ° большой палец укажет направление силы Ампера.

На рисунке слева показано определения направления силы Ампера, действующая на проводник, расположенный в однородном магнитном поле. Давайте определим направление тока в проводнике, направление магнитной индукции и направление силы Ампера.

Получаем формулу для определения модуля магнитной индукции

Если проводник расположен перпендикулярно к линиям магнитной индукции (α = 90 °, sin α = 1), то поле действует на проводник с максимальной силой:

Отсюда получаем формулу для определения модуля магнитной индукции:

Обратите внимание! Значение магнитной индукции не зависит ни от силы тока в проводнике, ни от длины проводника, а зависит только от свойств магнитного поля.

Например, если уменьшить силу тока в проводнике, то изменится и сила Ампера, с которой магнитное поле действует на проводник, а вот значение магнитной индукции останется неизменным.

В СИ единица магнитной индукции — тесла (Тл), единица силы — ньютон (Н), силы тока — ампер (А), длины — метр (м), поэтому:

1Тл — это индукция такого однородного магнитного поля, которое действует с максимальной силой 1 Н на проводник длиной 1 м, в котором течет ток силой 1 А.

Проверочные задачи по теме: магнитное взаимодействие токов и сила Ампера

Задача 1. Докажите, что два параллельных проводника, в которых текут токи одного направления, притягиваются.

Анализ задачи:

Вокруг любого проводника с током существует магнитное поле, следовательно, каждый из двух проводников находится в магнитном поле другого. На первый проводник действует сила Ампера со стороны магнитного поля, созданного током во втором проводнике, и наоборот. Определив по правилу левой руки направления этих сил, выясним, как вести себя проводники.

Решение:

В ходе решения выполним объяснительные рисунки: изобразим проводники А и В, покажем направление тока в них и др.

Определим направление силы Ампера, действующая на проводник А, находящегося в магнитном поле проводника В.

1) С помощью правила буравчика определим направление линий магнитной индукции магнитного поля, созданного проводником В (рисунок слева). Выясняется, что у проводника А магнитные линии направлены к нам (отметка «•»).

2) Воспользовавшись правилом левой руки, определим направление силы Ампера, действующая на проводник А со стороны магнитного поля проводника В.

3) Приходим к выводу: проводник А привлекается к проводнику В.

Теперь найдем направление силы Ампера, действующая на проводник В, находится в магнитном поле проводника А.

1) Определим направление линий магнитной индукции магнитного поля, созданного проводником А (рисунок справа). Выясняется, что у проводника В магнитные линии направлены от нас (отметка «х»).

2) Определим направление силы Ампера, действующая на проводник В.

3) Приходим к выводу: проводник В привлекается к проводнику А.

Ответ: два параллельных проводника, в которых текут токи одного направления, действительно притягиваются.

Задача 2. Прямой проводник (стержень) длиной 0,1 м массой 40 г находится в горизонтальном однородном магнитном поле индукцией 0,5 Тл. Стержень расположен перпендикулярно магнитных линий поля). Ток какой силы и в каком направлении следует пропустить в стержне, чтобы он не давил на опору (завис в магнитном поле)?

Анализ задачи:

Стержень не будет давить на опору, если сила Ампера уравновесит силу тяжести. Это произойдет при следующих условиях:

  1. сила Ампера будет направлена ​​противоположно силе тяжести (то есть вертикально вверх)
  2. значение силы Ампера равна значению силы тяжести
    FA =  Fтяж

Направление тока определим, воспользовавшись правилом левой руки.

Решение:

Определим направление тока. Для этого расположим левую руку так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь, а отогнутый на 90 ° большой палец был направлен вертикально вверх. Четыре вытянутые пальцы укажут направление от нас. Итак, ток в проводнике следует направить от нас.

Учитываем, что FA =  FтяжFA= BIlsinα, где sin α = 1; Fтяж = mg

Из последнего выражения найдем силу тока: I = mg/Bl

Проверим единицу, найдем значение искомой величины.

Ответ: I = 8 А; Ток в направлении от нас.

Подводим итоги

Силу, с которой магнитное поле действует на проводник с током, называют силой Ампера. Значение силы Ампера вычисляют по формуле: FA= BIlsinα, где B — индукция магнитного поля; I — сила тока в проводнике; l — длина активной части проводника; α — угол между направлением вектора магнитной индукции и направлением тока в проводнике.

Для определения направления магнитной силы Ампера используют правило левой руки: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь, а четыре вытянутые пальцы указывали направление тока в проводнике, то отогнутый на 90 ° большой палец укажет направление силы Ампера.

www.polnaja-jenciklopedija.ru

Электрические и магнитные силы

Физика > Электрические и магнитные силы

 

Как электрическая и магнитная сила влияют на траекторию движения заряженной частицы в поле: сила Лоренца, линии магнитного поля, уравнения, правило правой руки.

Траектория заряженной частички подчиняется электрической и магнитной силам, но проявляют они себя по-разному.

Задача обучения

  • Сравнить влияние обеих сил на заряженную частичку.

Основные пункты

  • Сила на заряженной частичке, созданная электрическим полем, направляется параллельно его вектору при положительном знаке и антипараллельно при отрицательном. Она не основывается на скорости частички.
  • Магнитная сила выступает ортогональной вектору магнитного поля и основывается на скорости частички. Для определения направленности используют правило правой руки.
  • Над заряженной частичкой может функционировать электрическое поле, но не магнитное.
  • Сила Лоренца – комбинация обеих сил.
  • На положительных зарядах электрические линии создаются, а заканчиваются на отрицательных. Линии изолированного заряда располагаются радиально наружу, касаясь электрического поля.
  • Линии магнитного поля создаются на северном полюсе и заканчиваются на южном. Магнитные полюса не пребывают в изоляции и касаются магнитного поля.

Термин

  • Ортогональные – расположены перпендикулярно друг другу.

Электрические и магнитные силы

Зараженные частички испытывают на себе влияние электрических и магнитных сил. Но результирующее изменение траектории будет отличаться, если рассматривать каждую по отдельности.

Электростатическая и магнитная силы на заряженной частичке

В статическом стабильном электрическом поле сила:

F = qE (F – вектор силы, q – заряд, E – вектор электрического поля). В положительном заряде направленность F идентична E, а в отрицательном будет противоположной. Электрическое поле можно установить большим зарядом Q, влияющим на меньший q на дистанции r:

Не забывайте, что электрическая сила располагается параллельно электрическому полю. Ее коррекция приравнивается к нулю:

▽ × Е = 0

Получается, что электрическое поле способно функционировать, а заряд последует за касательной линией.

А вот магнитная сила на заряженной частичке будет ортогональна к магнитному полю, поэтому:

F = qv × B = qvBsinθ (В – вектор магнитного поля, v – скорость частицы, а θ – угол между магнитным полем и скоростью частиц). Правило правой руки поможет вычислить направленность F.

Перемещающиеся заряды ощущают влияние магнитного поля. Это одна из наиболее распространенных сил. Ее направленность выступает перпендикулярной плоскости и соответствует правилу правой руки. Величина пропорциональна q, v, B и синусу угла между v и B

Если скорость частички выровняется параллельно по отношению к магнитному полю или приравняется к нулю, то и магнитная сила достигнет 0. И в этом отличие от электрического варианта, где скорость частички никак не влияет на величину или направленность электрической силы.

Зависимость от угла также приводит к тому, что заряженные частички перемещаются перпендикулярно по отношению к линиям магнитного поля, выполняя круговые/спиральные движения. Стоит отметить, что магнитное поле не функционирует при круговой траектории, так как частичка возвращается на исходную точку:

W = ∮B ⋅ dr = 0

Сила Лоренца

Передает сложенные электрические и магнитные силы на заряженной частичке. Сила высчитывается уравнением:

F = q [Е + vBsinθ]

Электрические и магнитные линии

Линии электрического поля из положительно изолированного заряда выглядят как последовательность радиально направленных линий, установленных наружу от заряда. Если же заряд несет отрицательный знак, то направленность поля меняется на противоположную. Завиток электрической линии приравнивается к 0.

Электрическое поле сосредоточено вокруг трех разных точечных зарядов: (а) – положительный, (b) – отрицательный с равной величиной, (с) – больший отрицательный заряд

Если активировано несколько зарядов, то линии поля создаются на положительных и заканчиваются в отрицательных. В магнитах они возникают на северном полюсе (+) и завершаются на южном (-). Но они путешествуют парами, поэтому завиток магнитного поля не всегда приравнивается к нулю. Если у частичек есть ненулевой компонент скорости, то они будут вращаться вокруг линий.

На этой модели видны два противоположных полюса: северный (+) и южный (-). Они разделены дистанцией (d) и формируют линии

Можно создать магнитное поле током с линиями поля. На схеме отобразится в виде концентрических окружностей вокруг проводящего ток провода. В любой точке магнитную силу можно будет вычислить по правилу правой руки.


v-kosmose.com

Магнитные силы - grease monkey

«Первые опыты по вопросу, рассматриваемому в настоящем труде, связаны с лекциями об электричестве, гальванизме и магнетизме, читанными мною прошедшей зимой».

В ту зиму 1819—1820 гг. электричеством называли силы, действующие между неподвижными зарядами (закон Кулона). К гальванизму же относились те явления, которые наблюдались при движении зарядов, t. it is. при наличии тока, а к магнетизму — явления, связанные с такими загадочными предметами, как магниты и стрелки компасов, находящиеся в магнитном поле Земли. Все три вида явлений считались самостоятельными; хотя многие чувствовали, что между ними должна существовать некая связь, обнаружить ее никому не удавалось. В ту зиму Эрстед занимался тем, что пропускал гальванический ток по проводу, расположенному параллельно небольшой магнитной стрелке, в результате чего он обнаружил (Figures. 299), что:

«В данном случае стрелка изменит свое положение, и полюс, находящийся под той частью соединительной проволоки, которая ближе к отрицательному концу гальванического аппарата1), отклонится к западу».

Мы видели, что силы, действующие между заряженными частицами, являются чисто ньютоновскими. Кулоновская сила не только подчиняется третьему закону, но и совпадает по форме с гравитационной.

1) Устройство, создающее разность потенциалов с помощью химических реакций, eg, батарея.

Если бы на кулоновской силе наука кончалась, то в процессе изучения гравитационных сил можно было бы ограничиться небольшой ссылкой на то, что в некоторых случаях сходные силы действуют и между так называемыми заряженными частицами. Величины этих сил различаются: помимо притяжения возможно отталкивание частиц, но в остальном эти силы неразличимы. Однако наука не кончается на силах Кулона. При дальнейшем изучении электрических сил обнаруживается столько разнообразных и тонких эффектов, что мы вынуждены не только расширять пределы применимости ньютоновской системы, но в конце концов выйти за ее рамки.

Открытие Эрстеда возвестило о начале активных исследований в этой области; в течение последующих десяти лет Ампер и Фарадей разработали теорию магнитных взаимодействий токов. Эрстеду удалось не только установить эффект воздействия движущегося заряда, или тока, на магнитную стрелку, но и обнаружить удивительное свойство этого эффекта: магнитная стрелка устанавливалась перпендикулярно направлению движения тока (Figures. 300). Более того, оказалось, что в плоскости, перпендикулярной проводу, направления стрелки образуют замкнутые окружности. Это можно проиллюстрировать с помощью простенького опыта, которым любят забавляться дети в дождливые дни. Если насыпать на бумагу мелкие металлические стружки (каждая из которых ведет себя, как маленькая магнитная стрелка), они наглядно передадут конфигурацию поля для различных систем токов.

Наиболее удивительная особенность этого открытия, которая отчасти объясняет, почему оно не было сделано ранее, связана с тем, что неподвижный заряд не оказывает никакого воздействия на магнитную стрелку. Чтобы вызвать эффект, который обнаружил Эрстед, необходимо, чтобы заряд пришел в движение. In this way, мы впервые встречаемся с силой, которая оказывается зависящей от движения тел, порождающих ее.

Менее чем через год (2 октября 1820 city) Ампер опубликовал в журнале «Annals of Chemistry and Physics» работу, в которой он установил, что два токонесущих провода взаимодействуют друг с другом. Он обнаружил, что два провода, по которым текут токи в одном направлении, притягиваются, а два провода, по которым токи текут в противоположные стороны, отталкиваются. Казалось, что эти новые силы существенно отличались от электрических, так как они не зависели от величины не скомпенсированного заряда в проводах. Если имеется очень длинный токонесущий провод и параллельно ему расположен второй провод, как показано на фиг. 301, то первый провод будет притягивать второй, если ток в последнем течет в том же направлении, что и в первом, и будет отталкивать, если направление тока противоположное. Величина силы зависит от расстояния между проводами, от токов в проводах и от длины второго провода; в системе СГС выражение для силы имеет вид:

Здесь I1 — ток в первом проводе, I2 — ток во втором проводе, l — длина второго провода и r — расстояние между проводами. Буква с, стоящая в знаменателе (20.9), обозначает постоянную:

Она имеет размерность скорости, и сейчас мы знаем, что ее величина совпадает со скоростью света2).

Чтобы дать представление о величине силы, которая действует между проводами, положим, что длина второго провода 1 см, отстоит ом от первого на расстоянии тоже 1 см, а токи в проводах равны 10 А.

2) Ответ на вопрос: «Почему собственно в знаменателе стоит значение скорости света?» (это не единственное выражение, куда входит скорость света; мы увидим позже, что она появляется во многих уравнениях, описывающих электрические и магнитные явления) будет указан при изучении электромагнитной теория света. Когда впервые было получено это соотношение, в него не входила скорость света. Просто в результате измерений токов в двух проводах и расстояния между ними было найдено, что величина силы удовлетворяет соотношению:

Значение постоянной зависит от используемой системы единиц. В системе СГС (которая, кстати, не использовалась при выводе этого соотношения) ее значение равно примерно:

Значительно позже (как мы увидим) ее отождествили с величиной 2/(скорость света)2.

(Для перевода амперов в единицы СГС обратимся к табл. 10: 10 А— с единиц СГС, t. it is. с статампер.) Подставляя эти величины в (20.9), получаем:

Сила 2 дин не очень велика (порядка двух, тысячных грамма), однако измерить ее легко. Для сравнения укажем, eg, что если в проводе диаметром 0,1 см нескомпенсирован всего лишь один электрон на каждые 106 атомов, то возникает сила 108 дин (порядка 0,1 t) на каждый сантиметр провода.

Мы могли бы ожидать, что ток окажет силовое воздействие на движущийся заряд. Именно так и происходит. Сила, действующая на провод, фактически приложена к движущимся зарядам, создающим ток. Она проявляется как сила, приложенная к проводу. С помощью электронной пушки можно наглядно продемонстрировать силу, с которой провод с током действует на пучок заряженных частиц (электронов) (Figures. 302). Невооруженным глазом видно, что пучок электронов отклоняется под действием силы, вызванной током, текущим по проводу.

Качественные свойства этой силы оказываются сложными и весьма необычными. Рассмотрим провод, по которому течет ток (Figures, 303). Если электрон движется в направлении тока (а), сила отклоняет его от провода; если же он движется против тока (б), сила приближает его в проводе. Если направление движения электрона произвольно относительно провода, действующая сила все равно изменяет это направление; однако в любом случае действующая сила будет перпендикулярна скорости электрона (фиг.304), а ее величина будет прямо пропорциональна этой скорости и обратно пропорциональна расстоянию между проводом и электроном.

In this way, мы обнаружили силу, которая зависит не только от положения электрона, но и от его скорости и направления движения. Свойства этой силы гораздо сложнее, чем свойства сил, рассмотренных ранее. Для дальнейшего ее изучения удобно ввести понятие магнитного поля.

tehnar.net.ua

Магнитная сила

Магнит — тело, обладающее собственным магнитным полем. Слово происходит от греч. magnítislíthos (μαγνήτηςλίθος), магнетитовый камень, от названия древнего города Магнесия в Малой Азии, в которой в древности были открыты залежи магнетита.

Магнети́т (устаревший синоним - магнитный железняк) Fe2OFeO — минерал чёрного цвета, обладает сильными магнитными свойствами. Название — от античного города Магнесия в Малой Азии.

Простейшее определение гласит: магнит – это тело, способное притягивать железо.

Магниты состоят из миллионов молекул, объединенных в группы, которые называются доменами. Каждый домен ведет себя как минеральный магнит, имеющий северный и южный полюс. При одинаковой направленности доменов их сила объединяется, образуя более крупный магнит. Железо имеет множество доменов, которые можно сориентировать в одном направлении, т.е. намагнитить. Домены в пластмассе, резине, дереве и остальных материалах находятся в беспорядочном состоянии, их магнитные поля разнонаправлены и потому эти материалы не могут намагничиваться.

Природные магниты, называемые магнитной рудой, образуются, когда молтенская руда, содержащая железо или окиси железа, охлаждается и намагничивается за счет земного магнетизма.

Электромагниты представляют собой металлический сердечник с индукционной катушкой, по которой проходит электрический ток.

Постоянные магниты обладают магнитным полем при отсутствии электротока, так как их домены постоянно ориентированы в одном направлении.


Типы наиболее часто используемых постоянных магнитов:

Ферритовые магниты, иначе называемые ферритами или керамическими магнитами, так как изготавливаются путем спрессовывания феррита в специальных формах с помощью мощных прессов при высокой температуре. Они могут быть любой формы и величины и намагничиваются после придания им окончательного вида.

Барий феррит – сплав бария с железом.

Стронций феррит – сплав стронция с железом.

Неодимовый магнит является одним из наиболее мощных. Изготавливается из сплава редкоземельного элемента неодима с железом и бором. Эти очень дорогой материал и поэтому используется только в небольших объемах. Неодимовые магниты чаще всего используются при изготовлении украшений, так как очень хорошо сохраняют свой магнетизм длительное время. (Кстати шары Неокуба сделаны как раз из него)

Нашу Землю окружает магнитное поле. Так было всегда, во всяком случае, с момента возникновения Земли. И все, что находится на Земле, в том числе люди, животные и растения, подвергаются воздействию невидимых силовых линий этого поля. Но, в то же время, в теле человека имеется свое магнитное поле, возникающее вследствие протекания крови по сосудам. В разных органах оно может быть различно. В здоровом организме и в нормальных условиях имеется полное соответствие и взаимодействие внешнего и внутреннего магнитного полей.

Магнетизм столь же необходим всему живому, как вода, воздух, пища или солнечный свет. Свое воздействие на земной магнетизм оказывает Солнце. Причем, по данным исследований, в дневное время воздействие Солнца на 0,1 Гаусс сильнее, чем ночью.

Магнитное поле Земли (магнитная сила, действующая на поверхности Земли) уменьшилось за последние 500 лет примерно на 50% и составляет около 0,5 Гаусс. Нахождение в железобетонных зданиях, в автомобилях, поездах, самолетах и т.п. еще более уменьшает воздействие магнитного поля земли. Еще одним фактором, нарушающим его нормальное действие, является электросмог от компьютерных экранов, радиоприемников, телевизоров, мобильных телефонов и т.д.

magnetic-toys.livejournal.com

Удивительная сила магнита

Удивительная сила магнита

Садыков К.А. 1

1МБОУ СОШ №91

Бушуева  Е.А. 1

1МБОУ СОШ №91

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Актуальность:

Летом 2017 года мы всей семьей ездили в замечательный город Казань в аквапарк «Ривьера», после веселого отдыха я решил купить себе в качестве сувенира два магнита, меня очень увлекла их таинственная сила притяжения друг к другу. Наблюдая этот процесс, я задумался, а можно ли самостоятельно в домашних условиях изготовить магнит? Для этого я решил как можно больше узнать о магните и его волшебной силе.

Гипотеза:

Я думаю, что магнит окружает некое поле, которое притягивает или отталкивает, или же не действует на предмет вовсе

Цель:

Изготовить магнит в домашних условиях.

Задачи:

Узнать о происхождении «МАГНИТА», что такое «МАГНИТ»

Узнать, что такое магнитное поле

Познакомится с его свойствами

Для чего нужен магнит, как его используют и где применяют

Провести ряд опытов с магнитом для выявлении его свойств

Изготовить магнит в домашних условиях

2. Теоретический обзор

 

      2.1. История открытия

Первые залежи магнетита были обнаружены на территории современной Греции, в области Магнисия. Так и получилось название «магнит»: сокращение от «камень из Магнисии». Кстати, сама область называется по племени магнетов, а те, в свою очередь, берут своё имя у мифического героя Магнета, сына бога Зевса и Фии.

Конечно, такое прозаическое объяснение происхождения названия не удовлетворило людские умы. И была придумана легенда о пастухе по имени Магнус. (Рис.1)

(Рис.1)

Рассказывали, что он странствовал со своими овцами и вдруг обнаружил, что железный наконечник его посоха и гвозди в его башмаках прилипают к странному чёрному камню. Так был открыт магнит.

Китайцы дали поэтическое название естественному магниту – «любящий камень». Любящий камень (тшу-ши), - говорят китайцы, - притягивает железо, как нежная мать привлекает своих детей. Замечательно, что у французов – народа, живущего на противоположном конце материка, мы встречаем сходное название для магнита: французское слово «aimant» означает и «магнит», и «любящий»

Сила этой «любви» у естественных магнитов незначительна, и потому очень наивно звучит греческое название магнита – «геркулесов камень».

Интересный факт из истории магнитов. Прах пророка Магомета хранится в железном сундуке и находится в пещере с магнитным потолком, из-за чего сундук постоянно висит в воздухе без дополнительных опор. (Рис.2)

(Рис.2)

Правда, убедиться в этом может лишь правоверный мусульманин, совершающий паломничество в храм Каабы. А вот древние языческие жрецы частенько использовали этот приём для явления чуда.

2.2.Что такое магнит

Если говорить упрощенно, то магнит - это тело, которое умеет притягивать железо. Или: магнит - это объект, сделанный из определенного материала, который создает магнитное поле.

Магниты состоят из миллионов молекул, объединенных в группы, которые называются доменами. Каждый домен ведет себя как минеральный магнит, имеющий северный и южный полюс. При одинаковой направленности доменов их сила объединяется, образуя более крупный магнит. Железо имеет множество доменов, которые можно сориентировать в одном направлении, т.е. намагнитить. Домены в пластмассе, резине, дереве и остальных материалах находятся в беспорядочном состоянии, их магнитные поля разнонаправлены и потому эти материалы не могут намагничиваться.

Каждый магнит имеет, по крайней мере, один " северный " (N) и один " южный " (S) полюс. Ученые условились, что линии магнитного поля выходят из "северного" конца магнита и входят в "южный" конец магнита. (Рис.3)

Если взять кусок магнита и разломите его на два кусочка, каждый кусочек опять будет иметь "северный" и "южный" полюс. Если вы вновь разломите получившийся кусочек на две части, каждая часть опять будет иметь "северный" и "южный" полюс. Неважно, как малы будут образовавшиеся кусочки магнитов – каждый кусочек всегда будет иметь "северный" и "южный" полюс. Невозможно добиться, чтобы образовался магнитный монополь ("моно" означает один, монополь – один полюс), то есть кусок с одним полюсом.

Существуют три основных вида магнитов:

постоянные (природные) магниты;

временные магниты;

электромагниты.

Природные магниты, называемые магнитной рудой, образуются, когда руда, содержащая железо или окиси железа, охлаждается и намагничивается за счет земного магнетизма. Постоянные магниты обладают магнитным полем при отсутствии электрического тока, так как их домены постоянно ориентированы в одном направлении.

Временные магниты — это магниты, которые действуют как постоянные магниты только тогда, когда находятся в сильном магнитном поле, и теряют свой магнетизм, когда магнитное поле исчезает. В качестве примера можно привести скрепки и гвозди, а также другие изделия из «мягкого» железа.

Электромагниты представляют собой металлический сердечник с индукционной катушкой, по которой проходит электрический ток.

2.3. Что такое магнитное поле?

Магнитное поле – это область вокруг магнита, внутри которой ощущается воздействие магнита на внешние объекты.

Органы чувств человека не способны видеть магнитное поле, но вспомогательные устройства доказывают, что магнитное поле существует.

Насыпьте на бумагу железную стружку и посреди бумаги положите магнитный брусок. Стружка будет перемещаться, образовывая дуги вокруг полюсов магнита. Рисунок, который образует стружка - это рисунок линий магнитного поля магнитного бруска.(рис.4)

(рис.4) (Рас.5)

Нашу Землю окружает магнитное поле. (рис.5)

Так было всегда, во всяком случае, с момента возникновения Земли. И все, что находится на Земле, в том числе люди, животные и растения, подвергаются воздействию невидимых силовых линий этого поля. Но, в то же время, в теле человека имеется свое магнитное поле, возникающее вследствие протекания крови по сосудам. В разных органах оно может быть различно. В здоровом организме и в нормальных условиях имеется полное соответствие и взаимодействие внешнего и внутреннего магнитного полей.

Магнетизм столь же необходим всему живому, как вода, воздух, пища или солнечный свет. Свое воздействие на земной магнетизм оказывает Солнце.

2.4. Воздействие магнита на другие предметы

Нас заинтересовал вопрос, все ли притягивают магниты? Чтобы ответить на него мы провели такой опыт:

Взяли предметы из бумаги, металлов, пластмассы, стали и ткани разделили их на две группы: металлические и не металлические. Поднесли магнит по очереди к предметам первой группы.

Поднесли магнит по очереди к предметам второй группы.

Затем поднесли магнит к поверхности холодильника, шкафа, стене, оконному стеклу.

В результате установили: некоторые металлические предметы притягиваются к магниту, а некоторые не испытывают его притяжения; к некоторым поверхностям магнит притягивается сам, а к другим нет.

Это происходит потому, что магниты это куски железа или стали обладающие способностью притягивать предметы из железа, стали и металлов содержащих их в небольшом количестве.

Дерево, стекло, пластмасса, бумага ткань не реагируют на магнит. К железной поверхности больших размеров магнит притягивается сам, будучи более легким.

Вывод: магниты воздействуют на предметы из железа, стали и некоторых других металлов.

2.4.1 Подводный магнетизм

Изучая энциклопедическую литературу, мы узнали, что магниты используют под водой. Благодаря своей способности притягивать предметы под водой магниты используются при строительстве и ремонте подводных сооружений. С их помощью очень удобно закреплять и прокладывать кабель или держать под рукой инструмент.

Чтобы проверить так ли это, мы провели следующий опыт:

В кувшин с водой бросили скрепку.

Прислонили магнит к стенке кувшина на уровне скрепки. И после того, как она приблизилась к стенке кувшина, медленно двигали магнит по стенке вверх.

Скрепка перемещалась вместе с магнитом, пока не поднялась на поверхность. Это происходит потому, магнитная сила действует и сквозь стекло и сквозь воду.

Вывод: Таким образом, мы выяснили, что магнитная сила может проходить через предметы и вещества.

2.4.2 Сила разных магнитов

Нас заинтересовал вопрос: одинаковая ли сила у магнитов? Чтобы ответить на него мы взяли три магнита разных размеров и три одинаковых монеты.

Разложили на столе магниты в ряд, на расстоянии 10см друг от друга.

Положили на стол линейку и вплотную к ней разложили монетки, но на достаточном расстоянии от магнитов.

Потихоньку подталкивали линейку с монетами в сторону магнитов.

В результате одни монетки притягивались к магниту сразу же, другие только тогда, когда приближались к магнитам на близкое расстояние.

Это происходит потому, что магниты притягивают предметы на определенном расстоянии.

Вывод: Чем больше магнит, тем больше сила притяжения и тем больше расстояние, на котором магнит оказывает свое воздействие.

А можно ли изолировать магнит, можно ли воспрепятствовать действию магнитной силы?

Для того, что бы это проверить мы взяли лист бумаги, фольгу, полотенце и стальной предмет.

Обернули магнит в бумагу и проверили, притягивает ли он стальной предмет.

Обернули магнит в фольгу и проверили, притягивает ли он стальной предмет

Обернули магнит в несколько раз сложенное полотенце и проверили, притягивает ли он стальной предмет.

Вывод: установили, что магнит притягивает предмет через тонкий слой материала, но перестает притягивать, когда слой материала достигает определенной толщины.

Поэтому магнитная сила может быть нейтрализована, если магнит будет закрыт плотным слоем ненамагничивающегося материала.

2.5 Магнитные полюсы

Проводя все эти опыты, мы заметили, что два одинаковых магнита могут не только притягиваться, но и отталкиваться. Мы приблизили друг к другу сначала одинаковоокрашенные полюсы магнитов, потом разноокрашенные.

В результате этого установили, что полюсы одного цвета отталкиваются, а разного притягиваются. Это происходит потому, что полюсы каждого магнита имеют противоположные знаки (положительный и отрицательный). Полюсы противоположных знаков притягиваются; одинаковых – отталкиваются.

      2.6 Роль магнита в жизни человека

Большие мощные магниты часто применяются человеком, но трудность состоит в перевозке. Во время пути магниты могут повредить другие объекты или объекты могут повредить магниты, из-за этого их сложно будет использовать. Поэтому удобнее привести материал и с помощью электрического тока создать магнит на месте.

Самый известный магнитный предмет это конечно компас. Ко́мпас.

Компас – устройство, облегчающее ориентирование на местности путём указания на магнитные полюса Земли и стороны света.

Так же существуют лечебные украшения, сейчас многие люди носят магнитные браслеты и бусы, которые помогают привести давление в норму.

В передаче «Галилео» был показан сюжет, что во время постройки стальные корпуса кораблей приобретают намагниченность за счет магнитного поля Земли и становятся, таким образом, гигантскими плавающими магнитами. Такая намагниченность совсем не безобидна, так как компасы корабля начинают неправильно указывать направление. Плавающие корабли-магниты могут притягивать железные предметы, среди них могут оказаться и мины.

С магнитами мы сталкиваемся каждый день. Они есть, например, в компьютерах: жесткий диск записывает всю информацию при помощи магнита, а так же магниты используют во многих мониторах.

Магниты также являются неотъемлемой частью телевизоров, акустических колонок, микрофонов, громкоговорителей, небольших моторчиков магнитофона, кассет электромоторов, электросчетчиков и автомобильных спидометров.

Магнит необходим для проведения тока по проводам. Поезда на магнитной подвеске развивают большую скорость.

Приборы, позволяющие докторам исследовать внутренние органы пациентов, работают за счет магнитного поля.

Моя бабушка пользуется магнитным прибором Алмаг 01.

Магниты также применяются в ветеринарной практике для лечения животных, которые часто вместе с кормом заглатывают металлические предметы. Эти предметы могут повредить стенки желудка, легкие или сердце животного. Поэтому перед кормлением фермеры с помощью магнита очищают пищу.

Еще любопытнее та полезная служба, которую несет магнит в сельском хозяйстве, помогая земледельцу очищать семена культурных растений от семян сорняков. Сорняки обладают ворсистыми семенами, цепляющимися за шерсть проходящих мимо животных и благодаря этому распространяющимися далеко от материнского растения. Этой особенностью сорняков, выработавшейся у них в течение миллионов лет борьбы за существование, воспользовалась сельскохозяйственная техника для того, чтобы отделить с помощью магнита шероховатые семена сорняков от гладких семян таких полезных растений, как лен, клевер, люцерна.

Если засоренные семена культурных растений обсыпать железным порошком, то крупинки железа плотно облепят семена сорняков, но не пристанут к гладким семенам полезных растений. Попадая затем в поле действия достаточно сильного электромагнита, смесь семян автоматически разделяется на чистые семена и на сорную примесь: магнит вылавливает из смеси все те семена, которые облеплены железными опилками.

Так же магниты довольно часто используются в детских игрушках.

Многие люди уже на практике убедились в действии магнитного поля, считают это будущим медицины. Магнитные браслеты, ожерелья, подушки и многие другие изделия лучше таблеток лечат разнообразные заболевания.

3.Практическая часть

В практической части мы решили, в домашних условиях изготовить магнит - для этого нам понадобилось:

1 батарейка

медная проволока

пластырь

ножницы

длинный гвоздь

скрепки (для примагничивания)

Итак, для начала мы берем длинный гвоздь и медную проволоку, оставив хвостик медной проволоки примерно 3-4 см начинаем наматывать проволоку на гвоздь

наматывать нужно таким образом, что бы не оставалось просветов, нам потребуется примерно 70-80 витков проволоки. Намотав достаточное количество витков, берем ножницы и обрезаем лишнюю проволоку. Делаем на кончиках проволоки петельки, для крепления с батарейкой.

Затем, берем батарейку и соединяем петельки проволоки к контактам батарейки,

фиксируем пластырем

Вот что у нас получилось

Для того, что бы проверить работает ли наш магнит, возьмем скрепки, подносим наш магнит к ним и посмотрим результат

Мы видим, что скрепки примагничиваются к нашему магниту!

4.Заключение

Изучив данную тему «Магниты» мы пришел к следующему: Благодаря своим чудесным свойствам магнит активно используется человеком в разных сферах своей деятельности. Порой люди даже не задумываются о том, что в повседневной жизни их окружают предметы, в состав которых входит магнит. Сила магнита сильно зависит от его формы, расположения полюсов магнита.

Проведенные нами опыты позволили нам сделать следующие выводы: Магнит воздействует на металлические предметы, он может притягивать предметы даже под водой. Так же магнит способен притягивать предметы на расстоянии. Благодаря этому свойству магниты используют в химических и медицинских лабораториях, сельхоз хозяйстве. Сила магнита зависит от его формы и размера, чем больше магнит, тем сильнее его магнитное поле, магниты одного полюса отталкиваются, а разных - притягиваются. Магнитные поля располагаются вокруг магнита в упорядоченном виде.

В связи с вышесказанным, делаю вывод, что моя гипотеза о том, что магнит окружает некое поле, подтвердилась.

В практической части мне очень помог папа, найдя в энциклопедии подробную инструкцию как изготовить магнита в домашних условиях, мы вместе принялись за работу, найдя необходимые вещи для изготовления магнита, мы принялись за дело и буквально через 20-30 минут у нас в руках был готовый магнит.

Благодаря папе поставленная цель достигнута.

    5.Список литературы
    Большая книга научных опытов для детей и взрослых. Автор Мария Яковлева,
    Сергей Болушевский. Издат. Эксмо, 2012г.
    Все обо всем. Популярная энциклопедия для детей. Том 7 – Москва, 1994.
    Интернет (иллюстрации).
    Опыты и игры с магнитами с Татьяной Пироженко
    Я познаю мир: Детская энциклопедия: Физика / Сост. А.А. Леонович; ООО«Издательство АСТ-ЛТД», 1998. – 480 с.

Просмотров работы: 100

school-science.ru

магнитная сила - это... Что такое магнитная сила?


магнитная сила

 

магнитная сила
сила (действия) магнитного поля

[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.]

Тематики

  • электротехника, основные понятия

Синонимы

  • сила (действия) магнитного поля

Справочник технического переводчика. – Интент. 2009-2013.

  • магнитная сепарация смазочно-охлаждающей жидкости
  • магнитная силовая линия

Смотреть что такое "магнитная сила" в других словарях:

  • магнитная сила — электромагнитная сила; сила Ампера; пондеромоторная сила; отрасл. магнитная сила Сила, обусловленная взаимодействием магнитного поля и электрического тока и действующая на единицу объёма проводящей среды …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • магнитная сила — magnetinė jėga statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Jėga, kuria magnetinis laukas veikia jame esančius magnetinius (di)polius, judančias elektringąsias daleles. atitikmenys: angl. magnetic force vok. magnetische Kraft, f… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • магнитная сила — magnetinė jėga statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Magnetinių dipolių sąveikos jėga. atitikmenys: angl. magnetic force vok. magnetische Kraft, f rus. магнитная сила, f; сила магнитного поля, f pranc. force magnétique, f …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • МАГНИТНАЯ СИЛА — МАГНЕТИЗМ или МАГНИТНАЯ СИЛА (ново лат. magnetismus, от лат. magnes магнит). 1) способность магнита или намагниченных железных тел притягивать кусочки железа. 2) животным магнетизмом называется влияние, оказываемое, при известных условиях, одним… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • магнитная сила — magnetinė jėga statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. magnetic force vok. magnetische Kraft, f rus. магнитная сила, f pranc. force magnétique, f …   Fizikos terminų žodynas

  • поверхностная магнитная сила — Сила, обусловленная магнитным полем и действующая на единицу поверхности материального объёма …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • сила Ампера — электромагнитная сила; сила Ампера; пондеромоторная сила; отрасл. магнитная сила Сила, обусловленная взаимодействием магнитного поля и электрического тока и действующая на единицу объёма проводящей среды …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • сила магнитного поля — magnetinė jėga statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Jėga, kuria magnetinis laukas veikia jame esančius magnetinius (di)polius, judančias elektringąsias daleles. atitikmenys: angl. magnetic force vok. magnetische Kraft, f… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • сила магнитного поля — magnetinė jėga statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Magnetinių dipolių sąveikos jėga. atitikmenys: angl. magnetic force vok. magnetische Kraft, f rus. магнитная сила, f; сила магнитного поля, f pranc. force magnétique, f …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • Магнитная жёсткость — Размерность L2MT 3I 1 Единицы измерения СИ вольт СГСЭ …   Википедия

technical_translator_dictionary.academic.ru

Сила магнетизма. Простые магниты. Земля магнит. Магнитный железняк.

Магниты не оказывают влияние на такие вещества, как дерево, бумага, пластик и даже некоторые металлы, например алюминий, из которых делают банки для напитков. Если магниты оказываются вблизи объектов, содержащих железо, они притягивают их к себе невидимой силой. Когда два магнита находятся рядом, они могут притягиваться (стремиться приблизиться друг к другу) или отталкиваться (отдаляться друг от друга).

Что такое магнит?

Магнит – это объект, который производит силу, называемую магнетизмом. Магнитное поле – область, в которой обнаруживаются магнитные силы. Наибольший магнетизм проявляется в двух местах магнита – на его полюсах. Один называют севером, или плюсом, другой – югом, или минусом. Северный полюс одного магнита отталкивает северный полюс другого, но притягивает его юг. Основной закон магнетизма гласит, что одноимённые полюса отталкиваются, а разноимённые притягиваются.

Типичный магнит в форме бруска сделан из стали. Его магнитные силовые линии в виде дуги проходят от одного полюса к другому. Магнит может быть и другой формы: например, в виде подковы – с полюсом на каждом его конце; в виде диска – с полюсом на каждой стороне; в виде кольца – с одним полюсом на внешней его части (ободе)и другим полюсом на внутренней части.

Полосовой магнит

Как образуется магнетизм?

Он возникает благодаря движению тех же частиц, что создают электричество, — электронов атомов. Электроны движутся вокруг ядер в атомах и вокруг самих себя, ядра атомов также вращаются. Обычно электроны кружат случайным образом, под разными углами. Но в магните, по-видимому, вращение электронов упорядочивается, их малые силы складываются, создавая общую силу – магнетизм.

К каким веществам относятся магнетики?

Самый простой магнетик, то есть материал, который притягивается магнитом, — это железо. Сталь содержит большой процент железа, а значит, она тоже является магнетиком. Менее распространённые металлы никель и кобальт и редкие металлы неодим, годолиний и диспрозий проявляют незначительные магнитные свойства.

Горная порода, богатая железом и названная магнетиком, или магнитным железняком, обладает природным магнетизмом. Длинные и тонкие кусочки этой породы использовали для первых магнитных компасов.

Магнетит

Керамические диски, положенные друг на друга, используют как изоляторы. Это помогает предотвратить потери мощной электрической энергии в высоковольтных линиях, то есть не допустить утечек или резких переходов энергии в землю. Однако если сила электричества велика, 0,5млн. вольт (В) или более, а воздух очень влажный (вода – хороший проводник электричества), то электричество может уходить в виде искры в землю.

Керамические диски

Магнитное притяжение

Земля как магнит

Наша планета является огромным магнитом. Внутри земного ядра, образованного горными породами со значительным содержанием железа, очень большое давление и высокая температура. Земля постоянно вращается, поэтому расплавленные горные породы ядра безостановочно текут. Именно движущие железосодержащие массы и создают магнитное поле, которое достигает поверхности Земли и продолжается вокруг неё в космосе. Как и любое магнитное поле, оно ослабевает на больших расстояниях. Магнитные полюса Земли не совпадают с географическими и находятся на некотором расстоянии от Северного и Южного полюсов. Через эти географические полюса проходит географическая ось, вокруг которой вращается Земля.

Магнетизм Земли

Природный магнетизм Земли возникает в его ядре. Но магнитное поле простирается на сотни километров в космосе. Магнитный Северный полюс находится возле острова Батерст в северной Канаде, на расстоянии 1000 км от географического Северного полюса. Магнитный Южный полюс находится в океане возле Земли Уилкса (Антарктида), на расстоянии 2000 км от географического Южного полюса.

Похожее

yznaj-ka.ru