Л.з14 Изуч. действ.м.п. на проводник с током

Лабораторное занятие 14

Изучение действия магнитного поля на проводник с током.

Цель

Пронаблюдать действие магнитного поля на проводник с током

Оборудование

Проволочный моток, штатив, источник постоянного тока, реостат ,ключ, соединительные провода, дугообразный магнит

Теоретическое обоснование

Магнитное поле - это особый вид материи, который существует вокруг движущихся зарядов или вокруг проводника, по которому течет ток. Магнитное поле действует на проводник с током с определенной силой. Эту силу называют силой Ампера.

Закон Ампера:

Сила Ампера равна произведению модуля силы тока, вектора магнитной индукции, длины отрезка проводника и синуса угла между направлениями векторов магнитной индукции и тока.

Чтобы определить направление силы Ампера пользуются правилом левой руки:

Левую руку располагают так, чтобы силовые линии индукции входили в ладонь, четыре пальца направить по направлению тока в проводнике, тогда большой палец, отогнутый на 90 градусов, покажет направление силы Ампера, то есть направление движения проводника в магнитном поле.

За единицу модуля вектора магнитной индукции можно принять магнитную индукцию однородного поля, в котором на отрезок проводника длиной 1м при силе тока в 1А действует со стороны поля максимальная сила Ампера 1Н.

Взаимодействие электрических токов осуществляется посредством магнитного поля. Основной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции В .Линии магнитной индукции всегда замкнуты, обхватывают проводник с током. Поэтому магнитное поле является вихривым.

По правилу буравчика определяют направление силовых линий магнитного поля: поступательное движение буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, а рукоядка буравчика покажет направление силовых линий индукции магнитного поля, возникшего вокруг проводника с током.

Порядок выполнения работы

1. Подвесьте проволочный моток к штативу, подсоедините его к источнику тока последовательно с реостатом и ключом. Предварительно ключ должен быть разомкнут, движок реостата установлен на максимальное сопротивление.

2. Поднесите к висящему мотку магнит и, замыкая ключ, пронаблюдайте движение мотка.

3. Выберите несколько характерных вариантов относительного расположения мотка относительно магнита.

4. Проверьте на опыте правильность предположений о характере и направлении движения мотка.

Содержание отчета

1. Описание схемы опыта.

2. Наблюдения взаимодействия магнита и проводника с током.

3. Рисунки наиболее характерных вариантов взаимодействия проводника с током и магнита.

Контрольные вопросы.

1.Магнитное поле, условия его возникновения и существования .

2. Действие магнитного поля на электрический заряд и опыты, подтверждающие это действие. Описать траектории движения заряда в магнитном поле.

3. Магнитная индукция (определение, формулы, определение направления).

4. Как взаимодействуют два параллельных проводника с током. Сделайте поясняющий рисунок. Сформулируйте правила, которые использовали при рассуждениях.

5.Определите радиус окружности и период обращения электрона в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл. Скорость электрона перпендикулярна вектору магнитной индукции и равна 10 м/с².