Физика · конспекты
★0
Физика › 8 класс › Электромагнитные явления

Тема 49Магнитное поле

★★★
Термины темы — найди их в тексте:Магнитное полеповорачиваетсяперпендикулярноХанс Кристиан Эрстедмагнитной силойАндре Ампердвижущиеся зарядыдвижущиеся

Мы уже знаем, что гвоздь, обмотанный проводом с током, притягивает железо. Значит, электрические и магнитные явления связаны.

Катушка с током притягивает железные опилки
Катушка с током притягивает железные опилки Иллюстрация: light-fizika.ru

Опыт Эрстеда (1820)

Опыт

Над магнитной стрелкой параллельно ей натянули провод. При замыкании цепи стрелка поворачивается, стремясь встать перпендикулярно проводу. Поменяли направление тока — стрелка повернулась в другую сторону.

Опыт Эрстеда: ток в проводе поворачивает магнитную стрелку
Опыт Эрстеда: ток в проводе поворачивает магнитную стрелку Иллюстрация: light-fizika.ru

Датский учёный Ханс Кристиан Эрстед первым показал: электрический ток действует на магнитную стрелку. Вскоре выяснили, что и магнит действует на проводник с током, а два параллельных тока притягиваются или отталкиваются.

Параллельные токи одного направления притягиваются, противоположных — отталкиваются
Параллельные токи одного направления притягиваются, противоположных — отталкиваются Иллюстрация: light-fizika.ru
Определение

Магнитное поле — особый вид материи, который существует вокруг магнитов и проводников с током и действует на другие магниты и токи с магнитной силой.

Гипотеза Ампера

Французский физик Андре Ампер предположил: магнитное поле создают движущиеся заряды (токи), и действует оно тоже только на движущиеся заряды. Магнитные свойства постоянных магнитов объясняются крошечными круговыми токами внутри атомов.

Беспорядочные «круговые токи» — магнитного поля нет; упорядоченные — поле есть
Беспорядочные «круговые токи» — магнитного поля нет; упорядоченные — поле есть Иллюстрация: light-fizika.ru
Электрическое полеМагнитное поле
Создаютлюбые зарядыдвижущиеся заряды (токи), магниты
Действует налюбые зарядыдвижущиеся заряды, токи, магниты
Обнаруживаютпо действию на заряженное телопо действию на магнитную стрелку
Образ для запоминания

Неподвижный заряд «молчит» для магнита. Заряд побежал — вокруг него появилось магнитное поле. «Ток рождает магнетизм» — главное открытие Эрстеда.

⚗ Мини-опыт

Включите ток в проводе над стрелкой. Куда повернулась стрелка? Поменяйте направление тока. Увеличьте силу тока — как изменяется поворот?

▶ Симуляция PhET

На вкладке «Электромагнит» включите ток в катушке и поставьте рядом компас. Измените направление тока — что стало со стрелкой?

Магниты и электромагнитыОткрыть ↗

Симуляция: PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, лицензия CC BY-NC 4.0 (phet.colorado.edu); русский перевод интерфейса.

? Проверь себя

Ответь, не подглядывая в конспект: вспоминать — лучший способ запомнить.

1Что открыл Эрстед?
Так впервые обнаружили связь электричества и магнетизма.
2Что создаёт магнитное поле?
По гипотезе Ампера магнетизм магнитов тоже связан с движением зарядов.
3Как взаимодействуют два параллельных провода с токами одного направления?
Токи противоположных направлений отталкиваются.

✎ Задачи

А Уровень А по образцу: одна формула, один шаг

  1. Кто и когда открыл действие тока на магнитную стрелку?

    Ответ

    Х. К. Эрстед, 1820 г.

    Как получилось?

  2. Что возникает вокруг проводника с током?

    Ответ

    Магнитное поле.

    Как получилось?

  3. Как установится магнитная стрелка под проводом с током?

    Ответ

    Перпендикулярно проводу.

    Как получилось?

  4. Действует ли магнитное поле на неподвижный заряд?

    Ответ

    Нет, только на движущиеся заряды.

    Как получилось?

  5. Как взаимодействуют параллельные провода с токами противоположных направлений?

    Ответ

    Отталкиваются.

    Как получилось?

Б Уровень Б сам: несколько шагов, перевод единиц

  1. Как с помощью компаса узнать, есть ли ток в проводе, спрятанном в стене?

    Ответ

    Поднести компас к стене: если ток есть, стрелка отклонится.

    Как получилось?

  2. Что произойдёт в опыте Эрстеда, если поменять направление тока?

    Ответ

    Стрелка повернётся в противоположную сторону.

    Как получилось?

  3. Чем различаются источники электрического и магнитного полей?

    Ответ

    Электрическое поле создают любые заряды, в том числе неподвижные; магнитное — только движущиеся заряды (токи) и магниты.

    Как получилось?

↻ Закрепи

Карточки терминов

Нажми на карточку — она перевернётся. «Знаю» — карточка вернётся на повторение позже (через сутки, неделю, месяц), «Повторить» — скоро снова.

Магнитное поле
Существует вокруг магнитов и токов, действует на магниты и токи.
Опыт Эрстеда
Ток в проводе поворачивает магнитную стрелку (1820).
Гипотеза Ампера
Магнитное поле создают и чувствуют только движущиеся заряды.

Экспресс-карта

Возьми лист и за 3 минуты нарисуй по памяти карту темы: в центре — тема, ветви — главные идеи, на ветвях — термины. Потом сравни.