Федеральное агентство по образованию РФ

ГОУ СПО «Выксунский металлургический техникум»

Электромагнетизм

2011

Содержание

1. Магнитное поле

2. Сила взаимодействия параллельных токов. Магнитная

проницаемость среды

3. Магнитная индукция

4. Магнитный поток

5. Напряженность магнитного поля

6. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле

7. Электроизмерительные приборы

8. Электромагнитная индукция

9. Направление индукционного потока. Правило Ленца

10. Вихревое электрическое поле. Вихревые потоки

11. ЭДС индукции в движущихся проводниках

12. Самоиндукция. Индуктивность

13. Энергия магнитного поля

14. Электромагнитные колебания.

15. Колебательный контур

16. Уравнения, описывающие процессы в колебательном контуре

17. Фаза колебаний

Магнитное поле

1. Старинная легенда рассказывает о пастухе по имени Магнус. Он обнаружил однажды, что железный наконечник его палки и гвозди сапог притягиваются к черному камню. Этот камень стали называть «камнем Магнуса» или просто «магнитом».

2. Другое предание говорит о том, что слово «магнит» произошло от названия местности, где добывали железную руду (холмы Магнезии в Малой Азии).

3. В одной китайской легенде рассказывается о военной победе императора Хуанг-Ти, одержанной более четырех тысяч лет назад. Этой победой он был обязан своим мастерам, изготовившими повозки, на которых были установлены человеческие фигурки с рукой, вытянутой вперед. Фигурки вращались, но рука всегда была обращена к югу. С помощью этих повозок Хуанг-Ти смог в тумане напасть на врага с тыла и разгромить его.

4. Итальянец Флавио Джойя придал компасу современный вид, использовав магнитную стрелку и снабдив его поворотным диском с делениями.

5. В 1296 году вышло сочинение Петра Перегрина «Книга о магните», где он писал о том, что у магнита есть 2 полюса (северный и южный).

6. В 1660 году придворный врач английской королевы Елизаветы Вильям Гильберт сумел в своей знаменитой книге «О магните, магнитных делах и большом магните – Земле» объяснить, почему можно использовать магнитную стрелку для определения сторон света. Он убедительно показал, что магнитное поле Земли подобно полю однородно намагниченного шара, выточенного из магнитного железняка. И хотя он ошибался, эта книга положила начало научному подходу к объяснению магнитных свойств вещества и магнетизма Земли.

7. Затем последовали магнитные обсерватории, драматические приключения Джона и Джеймса Россов на пути к магнитным полюсам Земли, появились магнитные карты Земли.

8. В 1820 году датский физик Ганс Христиан Эрстед на лекции попытался продемонстрировать своим ученикам связи между электричеством и магнетизмом, включив электрический ток вблизи магнитной стрелки. По словам одного из слушателей, он был буквально «ошарашен», увидев, что магнитная стрелка после включения тока начала совершать колебания. Заслугой Эрстеда является то, что он оценил значение своего наблюдения и повторил опыт. Соединив к длинным проводам полюса гальванической батареи, Эрстед протянул провод горизонтально и параллельно свободно подвешенной стрелки. Как только включили ток, стрелка отклонилась перпендикулярно к направлению провода.

Эрстед доказал, что магнит действует с некоторой силой на провод, по которому течет ток.

Открытие взаимодействия между электрическим током и магнитом имело огромное значение. Оно стало началом новой эпохи в учении об электричестве и магнетизме. Это взаимодействие сыграло важную роль в развитие техники. Стало возможным сконструировать прибор для обнаружения токов – гальваноскоп и гальванометр.

Магнитное поле присуще отдельным атомам, ядрам, электронам. Магнитными полями обладают планеты Юпитер, оно есть у Солнца и у других звезд. Магнитное поле есть у человека, у мельчайших живых существ. Магнитное поле человеческого сердца измеряется и исследуется с помощью магнитокардиографа.

Неподвижные электрические заряды создают вокруг себя электрическое поле. Движущиеся заряды создают, кроме того, магнитное поле. Движущиеся заряды создают электрический ток, таким образом, магнитное поле создается электрическим током.

Токи одинакового направления притягиваются, а противоположные – отталкиваются.

При прохождении тока по проводнику электрическое и магнитное поля существуют одновременно, образуя единое электромагнитное поле.

Взаимодействия между проводниками с током, т.е. взаимодействия между движущимися зарядами, называются магнитными.

Силы, с которыми проводники с током действуют друг на друга, называются магнитными силами.

В пространстве, окружающем токи, возникает магнитное поле, подобно тому, как в пространстве, окружающем электрические заряды, возникает электрическое поле.

Магнитное поле представляет собой особую форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами.

Электрическое и магнитное поле – это два проявления или две составляющие единого электромагнитного поля.

В одних явлениях преобладает электрическая составляющая, в других – магнитная.

Основные свойства магнитного поля: