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

Тема 57Магнитный поток

★★★
Термины темы — найди их в тексте:магнитный потокИндукция поляПлощадь контураОриентация контуранаибольшийперпендикулярнаравен нулюпараллельнаиндукцияплощадьугол поворота

Проволочный контур (рамку) в магнитном поле пронизывают линии магнитной индукции. Сколько их проходит сквозь рамку, описывает величина магнитный поток.

Определение

Магнитный поток Φ\Phi — величина, пропорциональная числу линий магнитной индукции, пронизывающих площадь, ограниченную контуром.

Линии индукции пронизывают площадь контура
Линии индукции пронизывают площадь контура Иллюстрация: light-fizika.ru

От чего зависит магнитный поток

  1. Индукция поля BB: поле стало сильнее в nn раз — линии гуще в nn раз — поток больше в nn раз.
  2. Площадь контура SS: площадь больше — больше линий проходит — поток больше.
  3. Ориентация контура: поток наибольший, когда плоскость контура перпендикулярна линиям, и равен нулю, когда плоскость параллельна линиям — линии «скользят» вдоль рамки.
Поток растёт с индукцией поля и площадью контура и зависит от поворота рамки
Поток растёт с индукцией поля и площадью контура и зависит от поворота рамки Иллюстрация: light-fizika.ru
Рамку поворачивают — поток через неё меняется
Рамку поворачивают — поток через неё меняется Иллюстрация: light-fizika.ru
Дополнительно: формула потока

Если плоскость контура перпендикулярна линиям однородного поля,

Φ=B S\Phi=B\,S

Единица магнитного потока — вебер (Вб): 1 Вб=1 Тл⋅м21\ \text{Вб}=1\ \text{Тл}\cdot\text{м}^2.

Запомни

Поток через контур меняется, если меняется индукция, площадь или угол поворота контура. Если рамка вращается так, что линии всё время лежат в её плоскости, поток всё время равен нулю и не меняется.

Образ для запоминания

Магнитный поток — «сколько дождя попадает в обруч»: чем сильнее дождь (B), чем больше обруч (S) и чем прямее он подставлен под капли, тем больше воды. Обруч ребром к дождю — ни капли.

⚗ Мини-опыт

Меняйте индукцию поля, площадь рамки и угол её поворота. Считайте линии, пронизывающие рамку. При каком положении рамки поток наибольший? Когда он равен нулю?

▶ Симуляция PhET

На вкладке «Приёмная катушка» меняйте площадь витка и число витков, приближайте магнит. Следите за лампочкой: она загорается, когда поток через катушку меняется.

Электромагнитная лаборатория ФарадеяОткрыть ↗

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.

1Когда магнитный поток через рамку наибольший?
Тогда сквозь рамку проходит больше всего линий.
2Как изменится поток, если площадь рамки увеличить в 3 раза?
Φ∼S\Phi\sim S.
3Чему равен поток, если плоскость рамки параллельна линиям индукции?
Линии не пересекают площадь рамки.

✎ Задачи

А Уровень А по образцу: одна формула, один шаг

  1. Как изменится магнитный поток, если индукцию поля увеличить в 2 раза?

    Ответ

    Увеличится в 2 раза.

    Как получилось?

  2. Как изменится поток, если площадь контура уменьшить в 3 раза?

    Ответ

    Уменьшится в 3 раза.

    Как получилось?

  3. При каком положении рамки поток через неё наибольший?

    Ответ

    Когда её плоскость перпендикулярна линиям индукции.

    Как получилось?

  4. Чему равен поток, если плоскость рамки параллельна линиям?

    Ответ

    Нулю.

    Как получилось?

  5. Найдите поток через контур площадью 0,05 м² в поле 0,2 Тл (плоскость перпендикулярна линиям).

    Ответ

    Φ=0,2⋅0,05=0,01\Phi=0{,}2\cdot0{,}05=0{,}01 Вб.

    Как получилось?

Б Уровень Б сам: несколько шагов, перевод единиц

  1. Рамка размером 10 см × 20 см находится в поле 0,5 Тл перпендикулярно линиям. Найдите магнитный поток.

    Ответ

    S=0,02 м2S=0{,}02\ \text{м}^2; Φ=0,5⋅0,02=0,01\Phi=0{,}5\cdot0{,}02=0{,}01 Вб.

    Как получилось?

  2. Эту рамку повернули на 90°. Как изменился поток?

    Ответ

    Стал равен нулю.

    Как получилось?

  3. Назовите три способа изменить магнитный поток через контур.

    Ответ

    Изменить индукцию поля, изменить площадь контура, повернуть контур.

    Как получилось?

↻ Закрепи

Карточки терминов

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

Магнитный поток
Число линий индукции через контур; Φ=BS\Phi=BS при перпендикулярных линиях.
Когда поток равен нулю
Плоскость контура параллельна линиям индукции.
Как изменить поток
Изменить B, площадь S или угол поворота контура.

Экспресс-карта

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