Transcript 17. Сила Ампера. Сила Лоренца.

4
Дія магнітного поля на
провідник з струмом. Сила
Ампера. Сила Лоренца.
План
1.
2.
Сила Ампера.
Правило лівої руки для визначення
напряму дії сили Ампера.
3. Сила Лоренца.
4. Правило лівої руки для визначення
напряму дії сили Лоренца.
5. Практичне використання дії сили Ампера
і сили Лоренца.
7
10
11
Андре-Марі Ампер
(1775 – 1836 )





Народився в м. Ліоні
(Франція).
Відкрив закон взаємодії
електричних струмів,
визначив дію магнітного поля
на провідник з струмом.
Запропонував першу
теорію магнетизму.
Праці з теорії імовірностей.
Дослідив застосування
варіаційного числення в
механіці.
2
Сила Ампера
• FA=BІlsinα
• Правило лівої руки:
якщо ліву руку розмістити так,
щоб лінії магнітної індукції
входили в долоню, чотири
пальці показували напрям
струму в провіднику, то великий
палець відігнутий на 900 покаже
напрям дії сили Ампера.
FA
S
N
FA
I
FA
B
І
B
2
S
FA
FA
N
B
2
Лоренц Хендрік Антон
(1853-1928)






Народився в м. Арнем
(Нідерланди).
Розвинув електромагнітну
теорію світла.
Сформулював узгоджувальну
теорію електрики,
магнетизму і світла.
Дослідив дію магнітного поля
на рухомі заряджені
частинки.
Перетворення Лоренца в
теорії відносності.
Лауреат Нобелівської премії
1902 року за пояснення
ефекту Зеймана.
Сила Лоренца
 Fл=qvBsinα
 Правило лівої руки:
якщо ліву руку розмістити так, щоб
лінії магнітної індукції входили в
долоню, чотири пальці показували
напрям швидкості руху позитивно
зарядженої частинки (проти руху
негативної частинки), то великий
палець відігнутий на 900 покаже
напрям дії сили Лоренца.
B
Fл


B
Fл
2


Fл
Fл
В
В
Практичне використання дії сили Ампера:
1) електровимірювальні прилади
магнітоелектричної системи:
 - в цих приладах
використовується взаємодія
постійного магніту і котушки зі
струмом (дротяної рамки, до
якої прикріплені дві пружини,
через які підводять струм до
рамки);
 - прилади чутливі, добре
захищені від впливу зовнішніх
магнітних полів, споживають
мало енергії, але придатні для
вимірювання лише в колах
постійного струму.
2) електровимірювальні прилади
електродинамічної системи:
 - в цих приладах
використовується обертання
однієї рамки зі струмом у
магнітному полі другої;
 - дані прилади вимірюють в
основному потужність у колах
постійного ї змінного струмів.
3) електровимірювальні прилади
електромагнітної системи:
-
в цих приладах використовується втягування осердя
в електромагніт;
-
прилади прості за конструкцією, придатні для постійного і змінного струмів, хоча
менш точні.
4) двигун постійного струму:
 - перетворює електричну
енергію у механічну;
 - струм до рамки підводиться
за допомогою ковзних контактів - щіток;
 - спеціальний пристрій колектор періодично змінює напрям
струму в рамці і забезпечує
неперервне обертання рамки;
 - в потужних двигунах для
створення магнітного поля
використовується електромагніт.
5) гучномовець:
 - перетворює електричні
коливання низької частоти у
звукові хвилі;
 - звукова котушка з мідного
дроту з’єднана з пружною
мембраною і конічним
дифузором, розміщена у
зазорі сильного кільцевого
постійного магніту;
 - під час проходження
струму котушка коливається
з частотою коливань сили
струму;
 - коливання котушки разом з
дифузором створюють
звукові хвилі.
Практичне використання дії сили
Лоренца:
 1) кінескопи телевізорів, моніторів,
електропроменеві трубки;
2) прискорювачі елементарних
частинок (циклотрони,
колайдери…).
1700 магнітів
9 км
20
М-1
М-2 М-3
Варіант-1
Варіант-2
B
I
N
Варіант-3
S
FA
I


FA
B
N
FA
FЛ
Варіант-5 Варіант-6
B
S
B
Варіант-4
B

FЛ
B
FЛ
FЛ
B
FЛ
Задачі:
№1. На провідник з струмом довжиною 20 см, який
розміщений в магнітному полі з індукцією 50 мТл, діє
сила Ампера 5 мН. Визначити силу струму в
провіднику, якщо провідник:
а) перпендикулярний до ліній магнітної індукції;
б) розміщений під кутом 300 до ліній магнітної
індукції.
№2. З якою швидкістю влітає перпендикулярно в
магнітне поле електрон, якщо на нього діє сила
Лоренца 2‫י‬10-12Н? Магнітна індукція поля 0,4 Тл.
19
Домашні завдання:
1. Є.В.Коршак. Фізика 10 клас, §§ 65-67;
2. С.У.Гончаренко. Фізика 10 клас, §§
65,69-71;
3. Конспект;
4. А.П.Римкевич. Збірник задач з фізики,
№830.
Чому дорівнює індукція магнітного поля, в
якому на провідник із довжиною активної частини
5 см діє сила 50 мН? Сила струму в провіднику 25
А. Провідник розташований перпендикулярно
індукції магнітного поля.