Магнитные линии это: Графическое изображение магнитного поля — урок. Физика, 8 класс.

Магнитные линии – направление, значение в схеме

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 198.

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 198.

Магнитное поле — это силовое поле, действующее на движущиеся частицы, обладающие электрическим зарядом. Для наглядности магнитное поле изображают в виде магнитных линий или линий магнитной индукции. Какой вид имеют эти линии, где они начинаются и где кончаются – ответы на эти вопросы читайте ниже.

Немного из истории магнетизма

Исследование явления магнетизма началось много веков назад, когда еще в VI в. до н.э. в древнем Китае были обнаружен камни (горная порода), которые притягивали к себе железные предметы. В 1269 г. французский исследователь Петр Перегрин разместил на поверхности постоянного сферического магнита маленькие стальные иголки и увидел, что они расположились не хаотично, а по определенным линиям, которые пересекались в двух точках, названных “полюсами” по аналогии с географическими полюсами Земли.

Можно сказать, что это была первая “визуализация” магнитных линий.

Только в 1845 г. английский физик Майкл Фарадей для понимания сути магнитных явлений сформулировал понятие “магнитного поля”. Он считал, что как электрическое, так и магнитное взаимодействия осуществляются посредством невидимых полей — электрического и магнитного. Магнитное поле непрерывно в пространстве и способно действовать на движущиеся заряды.

В 1831 г. Майкл Фарадей обнаружил, что переменное магнитное поле порождает электрическое и наоборот — непостоянное (изменяющееся во времени) электрическое поле создает магнитное поле. Это явление стало известно как закон электромагнитной индукции Фарадея. Слово индукция латинского происхождения (induction) означает “наведение, выведение”.

Основные признаки и свойства магнитных линий

Магнитное поле существует вокруг постоянных магнитов (полосовых, дугообразных или иной формы) и вокруг металлического провода, по которому течет электрический ток.

Магнитное поле изображается в виде магнитных линий или линий магнитной индукции. Линия магнитной индукция — это некая геометрическая кривая, в любой точке которой вектор (направление) магнитной индукции направлен по касательной к ней.

Можно выделить основные свойства магнитных линий:

• Магнитные линии непрерывны;
• Магнитные линии всегда замкнуты. Это означает, что в природе не существует отдельных магнитных зарядов по аналогии с электрическими зарядами. Исследователи долго пытались найти этот заряд с помощью уменьшения (дробления) размеров постоянных магнитов. Но даже самый микроскопический магнитик всегда имеет два полюса: северный и южный;
• Направление магнитных линий зависит от направления электрического тока;
• Густота (плотность) линий соответствует величине поля: чем гуще (плотнее) расположены линии, тем больше значение поля.

Магнитные линии полосового магнита

С помощью простого эксперимент можно продемонстрировать свойства магнитных линий.

Полосовой магнит кладется на горизонтальную поверхность, на него сверху — прозрачная (неметаллическая) пластинка, на которую насыпают мелкие железные опилки. Под действием магнита опилки намагничиваются и становятся как бы магнитными стрелочками. Видно, что опилки располагаются вдоль магнитных линий, которые выходят из северного полюса N и входят в южный полюс S. Гуще всего линии расположены в районе полюсов магнита.

Рис. 1. Магнитные линии полосового магнита

Магнитные линии дугообразного магнита

По аналогичной схеме можно поставить эксперимент с дугообразным магнитом.

Рис. 2. Магнитные линии дугообразного магнита.

Видно, что по всему магниту магнитные линии начинаются на северном полюсе и оканчиваются на южном.

Магнитные линии прямого провода с током

Используем такую же схему эксперимента для прямого провода, по которому течет электрический ток. В данном случае можно заменить прозрачную пластину на кусок картона или фанеры.

Рис. 3. Магнитные линии прямого провода с током.

Видно, что опилки выстраиваются по концентрическим окружностям, показывая форму магнитных линий. При изменении направления тока опилки поворачиваются на 180⁰. Следовательно, направление магнитных линий в данном случае связано с направлением тока в проводнике.

Известно, что Земля — это огромный “полосовой” магнит. Благодаря этому, с помощью магнитной стрелки компаса мы можем ориентироваться в пространстве. Но надо иметь ввиду, что есть места с крупными залежами магнетитов (железных руд), которые создают сильное “фоновое” магнитное поле, которое поворачивает стрелку компаса вдоль своих магнитных линий. Одно из таких мест — Курская магнитная аномалия, расположенная в Курской области нашей страны.

Что мы узнали?

Итак, мы узнали, что магнитное поле изображают в виде магнитных линий, которые: непрерывны, замкнуты, в постоянных магнитах магнитные линии выходят из северного полюса и заканчиваются в южном полюсе, направление магнитных линий прямого провода с электрическим током зависит от направления тока.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда – пройдите тест.

Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка доклада

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 198.

---

А какая ваша оценка?

что это в физике. Особенности линий магнитной индукции / Справочник :: Бингоскул

Магнитные линии: что это в физике. Особенности линий магнитной индукции

добавить в закладки удалить из закладок

Содержание:

В статье рассмотрим характеристику электромагнитного поля под названием силовые линии магнитной индукции, способы определить направление их вектора. Расскажем об их особенностях, параметрах.

Что такое магнитные линии

Ещё несколько тысячелетий до нашей эры древние народы знали, что ряд руд обладают магнитными свойствами. Они способны притягивать к себе мелкие стальные предметы, намагничивать шерсть животных, волосы. Подобные куски руд обнаружили возле города Магнесии и назвали магнитами. Вокруг них существует нематериальная оболочка – поле. Обосновал теоретически и описал природу явления английский физик Фарадей в начале XIX века на примере проводника с током. Вокруг него наблюдается такое же явление.

Для характеристики поля применяется понятие индукции. Графически характеристика представляется в виде силовых магнитных линий. Они являются замкнутыми, бесконечными, выходят из северного полюса, возвращаются к южному.

Магнитные силовые линии – это кривые, касательные к ним по направлению совпадают с вектором индукции. Её направление показывается магнитной стрелкой, установленной рядом с проводником, по которому протекает электричество.  

Силовые линии нужны, чтобы визуализировать векторное поле – дают понять его конфигурацию. Второй способ «увидеть» это нематериальное воздействие – стальные или железные опилки. После их попадания в магнитное поле мелкие частицы магнитных материалов выстраиваются в соответствии с силовыми линиями.

Особенности линий магнитной индукции

Линии, вдоль коих распространяется магнитное поле, обладают рядом свойств:

• Замкнутость – не имеют начала и конца.


• Длина магнитной линии увеличивается при отдалении от центра проводника.


• Их наибольшая концентрация наблюдается у полюсов.


• Направление и сила поля – индукция – в каждой его точке изменяется.


• Расстояние между линиями при отдалении от проводника увеличивается.


• Действующая на магнитную стрелку сила в любой точке однородного поля одинакова по модулю.


• Через любую точку проходит лишь одна кривая.


• Линии однородного магнитного поля равноудалены друг от друга.

Способы определить, как направлен вектор индукции магнитного поля

Плотность вихревого поля вычисляется как производная поля по времени в каждой его точке. Направление векторного поля, созданного вокруг проводника с электрическим током, определяют по правилу буравчика или винта: направление движения буравчика совмещают с вектором тока, ручка инструмента во время вращения совпадает с направлением линий силового поля – вектора индукции.

Это правило весьма условное, как и направление распространения магнитного поля.

Вычисляется индукция по формуле:

B = \frac { F } { Il },  где:

• F – сила магнитного потока в любой точке поля;


• I – величина электрического тока, проходящего через проводник;


• L – длина последнего.

Единица измерения – Тесла (Тл) – названа в честь югославского физика первой половины XX века Николы Тесла.

Расскажите, в чем состоит особенность линий магнитной индукции.

Поделитесь в социальных сетях:

13 января 2022, 19:23

Физика

Could not load xLike class!

Линии магнитного поля — определение, свойства, как рисовать

Что такое магнитное поле?

Это область вокруг магнита, где мы можем обнаружить магнитную силу магнита.

Пример

Если кусок железа находится далеко от магнита, магнит не сможет его притянуть.

Но если мы будем подносить железо все ближе и ближе, наступит момент, когда магнит сможет притягивать железо.

Магнитное поле – это область, в которой магниты проявляют свои свойства.

Что такое линии магнитного поля?

Линии магнитного поля — это воображаемые линии, по которым будет двигаться Северный магнитный полюс.

В стержневом магните силовые линии магнитного поля имеют вид

Это линии, которые показывают направление магнитной силы и ее силу.

Это изогнутые линии, которые начинаются от северного полюса магнита и движутся к южному полюсу.

Упражнение, чтобы увидеть линии магнитного поля

Давайте посмотрим, как мы можем визуально увидеть линии магнитного поля.

Давайте проведем эксперимент

• Возьмите стержневой магнит и сотни железных опилок
• Положите стержневой магнит на стол и разложите железные опилки возле магнита,
• Железные опилки могут выстраиваться по разным изогнутым линиям.
• Эти изогнутые линии называются линиями магнитного поля.

Посмотрите видео ниже

Важные свойства магнитного поля и силовых линий магнитного поля

Магнитное поле — это величина, которая имеет как величину, так и направление.

Магнитное поле имеет величину

Некоторые магниты имеют более высокую силу, чем другие магниты.

Эта магнитная сила проявляется степенью близости силовых линий друг к другу.

Чем теснее силовые линии, тем сильнее магнит.

Линии магнитного поля ближе друг к другу на полюсах, но далеко друг от друга в других местах.

Следовательно, магнитное поле наиболее сильно на полюсах.

Магнитное поле имеет направление

Линии магнитного поля похожи на замкнутые кривые.

Они выходят из Северного полюса и сливаются с Южным полюсом.

Внутри магнита силовые линии противоположны (от Южного полюса к Северному полюсу).

Линии поля не пересекаются друг с другом

Все линии поля следуют своим отдельным путем, чтобы добраться от Северного полюса до Южного полюса.

Одна линия поля не пересекается и не сливается с другой линией поля

Нет точки пересечения двух линий поля

Если бы была точка пересечения, стрелка компаса указывала бы в двух направлениях.

Это означает, что магнитное поле имеет два разных направления, что невозможно.

Для получения более подробной информации, пожалуйста, проверьте Почему силовые линии магнитного поля не пересекаются

Как нарисовать магнитное поле с помощью магнитного компаса и стержневого магнита

Мы следуем этим шагам

• Возьмем компас и стержневой магнит
• Но компас у северного полюса магнита
• Отметьте точку, на которую указывает стрелка компаса, отметьте точку как точку B
• Теперь поместите другой конец компаса рядом с точкой B.
• Отметьте точку, на которую указывает стрелка компаса, как точку C.
• Точно так же продолжайте рисовать, пока не достигнете Южного полюса.
• Теперь присоединяйтесь к пунктам

Образовавшаяся линия является линией магнитного поля.

Поддержите Teachoo в создании большего (и лучшего контента) – доступны ежемесячные, 6-месячные, годовые пакеты!

Join Teachoo Black

3.1: Magnetic Fields — Workforce LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

3272

• Camosun College
• BCCampus

  Если магнит подвешен в воздухе, он всегда будет вращаться и ориентироваться на северный и южный полюса Земли. Два конца, называемые магнитными полюсами, находятся там, где сила наиболее сильна.

  Между двумя полюсами создается силовое магнитное поле. Вы можете думать об этом как о невидимых силовых линиях, идущих от одного полюса к другому. Магнитные линии (линии потока) непрерывны и всегда образуют петли. Эти невидимые линии можно увидеть, если посыпать железными опилками лист бумаги, помещенный над стержневым магнитом (рис. \(\PageIndex{1}\)).

  Рисунок \(\PageIndex{1}\): Магнитные силовые линии (CC BY-NC-SA; Управление отраслевого обучения Британской Колумбии)

  Магниты имеют определенные правила, регулирующие их работу.

  Магнитные силовые линии имеют направление

  Эти линии непрерывны и проходят от северного полюса к южному полюсу магнита (Рисунок \(\PageIndex{2}\)).

  Рисунок \(\PageIndex{2}\): Направление линии потока (CC BY-NC-SA; BC Industry Training Authority)

  Магнитные силовые линии всегда образуют полные петли

  Линии начинаются и заканчиваются не на полюсах, а скорее пройти через магнит, чтобы сформировать полные петли. Если бы вы разрезали магнит пополам, вы могли бы наблюдать магнитное поле между двумя частями магнита (рис. \(\PageIndex{3}\)).

  Рисунок \(\PageIndex{3}\): Магнитные петли (CC BY-NC-SA; BC Industry Training Authority)

  Магнитные силовые линии всегда образуют тесные петли

  Это правило объясняет идею притяжения. Линии потока пытаются подтянуться как можно ближе к магниту, как резиновые ленты. Они также пытаются сконцентрироваться на каждом полюсе. Если вы поместите два разных полюса вместе, они попытаются стать одним большим магнитом и укоротить силовые линии (рис. \(\PageIndex{4}\)).

  Рисунок \(\PageIndex{4}\): Магнитное притяжение (CC BY-NC-SA; Управление отраслевого обучения Британской Колумбии)

  Магнитные силовые линии отталкиваются друг от друга

  Если магнитные силовые линии действуют как резиновые ленты, почему они не сжимаются в центре? Причина в том, что они отталкивают друг друга. Посмотрите на рисунок 3; обратите внимание, что линии имеют тенденцию расходиться по мере удаления от полюсов, а не сходиться или даже оставаться параллельными. Это происходит от их взаимного отталкивания.

  Магнитные силовые линии никогда не пересекаются, а всегда должны образовывать отдельные петли

  Этот эффект объясняется взаимным отталкиванием каждой магнитной линии. Это объясняет, почему одинаковые полюса отталкиваются друг от друга. Если линии не могут пересекаться друг с другом, то они должны действовать друг против друга. Если бы вы могли видеть силовые линии, они выглядели бы так, как показано на диаграмме (рис. \(\PageIndex{5}\)).

  Рисунок \(\PageIndex{5}\): Отталкивание (CC BY-NC-SA; BC Industry Training Authority)

  Магнитные силовые линии могут легче проходить через материал, который может намагничиваться

  Магнитные силовые линии будут искажаться включить железку в поле. Это приведет к превращению железа во временный магнит. Тогда противоположные полюса двух магнитов будут притягиваться друг к другу и пытаться сократить силовые линии. Это объясняет притяжение ненамагниченных ферромагнитных объектов (рис. \(\PageIndex{6}\)).

  Рисунок \(\PageIndex{6}\): Железо, легко намагничиваемое (CC BY-NC-SA; BC Industry Training Authority)

  Отсутствует изоляция от магнитных силовых линий

  Все силовые линии магнитного поля должны заканчиваться на противоположном полюсе , а это значит, что остановить их невозможно. Природа должна найти способ вернуть силовые линии магнитного поля обратно к противоположному полюсу. Однако магнитные поля могут быть перенаправлены вокруг объектов. Это форма магнитного экранирования. Окружая объект материалом, который может «проводить» магнитный поток лучше, чем материалы вокруг него, магнитное поле будет стремиться течь вдоль этого материала и избегать объектов внутри. Это позволяет линиям поля заканчиваться на противоположных полюсах, но просто дает им другой маршрут для следования (рисунок \(\PageIndex{7}\)).

  Рисунок \(\PageIndex{7}\): Магнитное экранирование (CC BY-NC-SA; Управление отраслевого обучения Британской Колумбии)

  Выравнивание атомов

  Если вы возьмете постоянный магнит и разрежете его пополам, у вас будет два постоянные магниты, каждый с северным и южным полюсом. Если бы вы продолжали резать каждый пополам, у вас было бы больше магнитов. Это говорит о том, что если бы вы могли сократить до атома, он также был бы идеальным постоянным магнитом.

  Эту теорию можно распространить и на немагнитные материалы. Каждый из атомов является магнитом, но все они направлены в разные стороны. Если вы сможете получить достаточное количество атомов, направленных в одном направлении, у вас будет магнит. Все, что вам нужно сделать, это подвергнуть кусок металла воздействию линий потока, и атомы выровняются.

  Эти атомы имеют тенденцию образовывать группы, называемые доменами. Когда домен становится достаточно большим, весь кусок металла становится доменом и проявляет силу. Когда все атомы выровнены, кусок становится насыщенным и не может стать сильнее.

  ---

  Эта страница под названием 3.1: Magnetic Fields распространяется в соответствии с лицензией CC BY, автором, ремиксом и/или куратором выступил Camosun College (BCCampus) (бесплатная загрузка на http://open.