Дистанційне навчання. Частина ІІ

1. Підготувала вчитель фізики
СЗШ № 10 з профільними класами
Бойко Анджела Артурівна

3. Якщо провідник зі струмом помістити в магнітне поле, наприклад у поле,
створюване постійним магнітом, то між ними виникне взаємодія. Сила, з
якою магнітне поле діє на провідник зі струмом, називається силою Ампера.
Сила Ампера залежить від розташування провідника відносно ліній
магнітного поля. Сила Ампера є максимальною, якщо провідник
розташований перпендикулярно до магнітних ліній, і дорівнює нулю, якщо
провідник розташований паралельно магнітним лініям.

4. Якщо ліву руку розташувати
так, щоб лінії магнітного
поля входили в долоню, а
чотири витягнуті пальці
вказували напрямок струму
в провіднику, то відігнутий
на 90° великий палець укаже
напрямок сили Ампера.

5. Магнітне поле чинить на рамку зі
струмом обертальну дію.
Сила Ампера діє на ліву і праву сторони
рамки в протилежних напрямках, що й
викликає обертання.

6. Електродвигун — пристрій, який перетворює електричну енергію в
механічну. Дія електродвигуна заснована на обертанні котушки, що
поміщена в магнітне поле. Необхідно, щоб обертання відбувалося в
одну сторону, тому у момент проходження рамкою положення
рівноваги, коли ліва і права частини рамки міняються місцями,
напрямок струму в рамці має змінюватися на протилежний.
1 — ротор;
2 — статор;
3 — обмотка статора;
4 — колектор

7. 1 — півкільця;
2 — металеві щітки;
3 — постійний магніт;
4 — рамка, що обертається
навколо горизонтальної осі;
5 — джерело струму
Півкільця колектора повертаються разом із рамкою, а щітки залишаються
нерухомими, тому після проходження положення рівноваги до щіток
будуть притиснуті вже інші півкільця. Напрямок струму в рамці зміниться
на протилежний, а напрямок обертання рамки залишиться тим самим.

8. Гальванометри, амперметри і вольтметри — це вимірювальні
прилади магнітоелектричної системи.
Коли по котушці починає проходити струм, під дією магнітного поля
рамка, яку з’єднано зі стрілкою, повертається.
Стрілка рухається по шкалі доти, доки момент сили пружності
утримуючих пружинок не врівноважить момент сили Ампера.

9. До початку ХІХ ст. людству були відомі тільки хімічні
джерела струму – гальванічні елементи.
Майкл Фарадей “Перетворити магнетизм в електрику!”
Виникнення струму в котушці фіксується гальванометром:
— якщо магніт нерухомий, струм не виникає;
— якщо виводити магніт із котушки, стрілка відхиляється ліворуч;
— якщо магніт уводити в котушку, стрілка відхиляється праворуч.
Електричний струм у котушці виникає тільки тоді, коли магніт
рухається відносно котушки.

10. Електричний струм у замкненій котушці виникає тільки тоді, коли
магнітне поле, що пронизує її, змінюється.
Струм, який виникає в провіднику, називають індукційним струмом
(«індукція» — наведення).
Явище породження в просторі електричного поля змінним магнітним
полем називають явищем електромагнітної індукції.
Провідник
рухається в
магнітному
полі
Магніт рухається
відносно
провідника
Проведені Фарадеєм досліди показали, що явище електромагнітної
індукції спостерігається внаслідок будь-яких змін магнітного поля.

11. Правило правої руки для визначення напрямку індукційного
струму в прямолінійному провіднику: якщо долоню правої руки
розмістити так, щоб у неї входили лінії магнітного поля, а
відведений під прямим кутом великий палець указував напрям
руху провідника, то витягнуті чотири пальці руки визначають
напрям індукційного струму в провіднику.

12. Дж. Максвелл
(1831 – 1879), британський
фізик. Досліджував явище
електромагнітної індукції
Дж. Максвелл зробив висновок, що
явище електромагнітної індукції описує
закон електромагнітної індукції:
сила струму, індукованого в
замкненому провіднику, пропорційна
швидкості зміни магнітного поля, в
якому знаходиться провідник.
Магнітне поле, змінюючись у часі,
породжує електричне поле, а змінне
електричне породжує магнітне.

13. Висновок: індукційний струм
виникає лише під час зміни
магнітного поля в замкненому
контурі; напрям індукційного
струму залежить від того
збільшується магнітне поле чи
зменшується.
Висновок: індукційний струм
виникає в нерухомій котушці при
зміні магнітного поля іншої котушки
( немає різниці, що є джерелом
змінного магнітного поля: рухома
котушка зі струмом чи магніт, що
рухається).

14. Висновок: індукційний струм виникає
при зміні сили струму в котушці
( при зміні магнітного поля); сила
індукованого струму залежить від
швидкості зміни магнітного поля.
Висновок: при внесенні залізного
стержня в другу котушку,
гальванометр фіксує наявність
індукційного струму в першій
котушці, оскільки осердя викликає
зміну магнітного поля.

15. Явище електромагнітної індукції використовують у механічних джерелах
електричного струму - генераторах електричної енергії, без яких неможливо
уявити сучасну електроенергетику. У таких генераторах механічна енергія
перетворюється на електричну. Існує два типи електромеханічних генераторів.
Найпоширенішими з них є генератори змінного струму, які працюють на великих
електростанціях.Щоб зрозуміти принцип дії генератора, звернемося до досліду.
Візьмемо рамку, що складається з кількох витків дроту, і обертатимемо її в
магнітному полі постійного магніту. У рамці виникне електричний струм,
наявність якого доводить світіння лампи.

16. На використанні явища
електромагнітної індукції
ґрунтується дія багатьох
пристроїв для передачі людської
мови, музики та зображень на
відстань. Зокрема, це явище
використане в будові і дії
електромагнітного мікрофона
- для систем звукопідсилення і
звукозапису.
З діафрагмою D, яка коливається під
дією змінного звукового тиску, зв'язана
котушка К, розміщена в кільцевому
проміжку сильного магніту NS.

17. 1. Як спрямована стрілка компаса поблизу магнітних полюсів?
2. Чи можна розрізати магніт так, щоб один з отриманих магнітів мав тільки
північний полюс, а інший — тільки південний?
3. Як взаємодіють паралельні провідники зі струмом ?
4. Як можна визначити напрямок силових ліній магнітного поля, створюваного
котушкою зі струмом?
5. Від чого і як залежить магнітна дія котушки зі струмом ?
6. З яких основних частин складається електромагніт ?
7. Яка дія струму використовується в електровимірювальних приладах?
8. Що спільного у всіх дослідах, що дозволяють знайти індукційний струм?
9. За якого руху магніту всередині котушки індукційний струм не виникає?
10. Як потрібно рухати магніт або котушку, щоб у них виник індукційний струм?

18. Запитання 1. Вкажіть, чим створюється магнітне поле:
а) магнітним потоком; в) нерухомими електричними зарядами;
б) рухомими електричними зарядами; г) металами.
Запитання 2. На якому малюнку зображено однорідне магнітне поле?
а) б) в) г)
Запитання 3. На якому рисунку лінії магнітної індукції магнітного поля показано
правильно:
а) б) в) г)

19. Запитання 4. За правилом лівої руки знайти напрям сили Ампера, яка діє на
провідник зі струмом у магнітному полі.
а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.
Запитання 5. За правилом лівої руки знайти напрям сили Ампера, яка діє на
провідник зі струмом у магнітному полі.
а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.
Запитання 4. Як зміниться дія магнітного поля на стрілку, якщо повзунок
реостата пересунути у правий бік?
а) зменшиться; б) збільшиться;
в) не зміниться; г) правильної відповіді не має.

20. 1. б
2. в
3. б
4. а
5. 3
6. 2

21. 1. Силовою характеристикою магнітного поля є:
а) електрорушійна сила; в) магнітний потік;
б) магнітна індукція; г) напруженість.
2. Лінії магнітної індукції відрізняються від ліній напруженості електростатичного поля тим, що вони…
а) перетинаються одна з одною;
б) починаються на північному полюсі магніту, закінчуються на південному;
в) замкнуті;
г) не мають напряму.
3. Вкажіть вченого, який дослідним шляхом виявив взаємодію магнітної стрілки і провідника зі струмом:
а) Ампер; б) Ом; в) Ерстед; г) Фарадей.
4. Вкажіть, як саме взаємодіють провідники зі струмами, напрями яких вказані на рисунку:
а) не взаємодіють; в) притягуються;
б) відштовхуються; г) періодично притягуються й відштовхуються.
5. За правилом лівої руки знайти напрям сили Ампера, яка діє на провідник зі струмом у магнітному полі.
а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.
6. За правилом лівої руки знайти напрям сили Ампера, яка діє на провідник зі струмом у магнітному полі
а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.
Індивідуальне завдання підвищеної складності
7. Знайти напрям сили Ампера:
а) б)