Магнитные линии определение: Магнитные линии – направление, значение в схеме

1. Перышкин А. В., Гутник Е.М. Учебник для общеобразовательных учреждений “Физика-9”, 12 издание. – М.: Дрофа, 2009.
2. Громов С.В. “Физика-9”: Учебник для общеобразовательных учреждений. 3-е изд. – М.: Просвещение, 2002.
3. Пинский А.А., Разумовский В.Г. Учебник для общеобразовательных учреждений “Физика-8”. М.: Просвещение, 2003.
4. “Основы методики преподавания физики. Общие вопросы” под редакцией Л.И. Резникова, А.В. Перышкина, П.А. Знаменского. – М.: Просвещение, 1965.
5. Научно-методический журнал “Физика в школе”, Издательство “Школа-Пресс”, 1999, 6.
6. Журнал “Физика в школе”. – 2003. – 7. – с.30.
7. Дубинин Э.М., Подгорный И.М. Магнитное поле небесных тел. – М.: Знание, 1998.
8. “Основы методики преподавания физики. Общие вопросы” / под редакцией Л.И. Резникова, А.В. Перышкина, П. А. Знаменского – “Просвещение”, Москва, 1965.
9. Громов С.В., Родина Н.А. Физика-9: Учебник для общеобразовательных учреждений– 3-е изд. – М.: Просвещение, 2002.
10. Лукашик В.И. Сборник вопросов и задач по физике. 7–9 кл. – М.: Просвещение, 2002. – 192с.
11. Марон А.Е., Марон Е.А. Контрольные тексты по физике. 7–9 кл. – М.: Просвещение, 2002. – 79с.

Магнитное поле. Магнитное поле прямого тока. Магнитные линии

На одном из прошлых уроков мы с вами говорили о действиях, которые способен оказывать электрический ток, протекая в различных средах.

Однако мы до сих пор с вами так и не сказали, что же такое магнитное поле.

Подобно другим физическим полям, магнитное поле не действует на наши органы чувств. Однако реальность его существования проявляется, например, в том, что между проводниками с током возникают силы взаимодействия, которые принято называть магнитными силами.

Для обнаружения магнитных свойств любых веществ используют магнитную стрелку, которая, как известно, является основным элементом любого компаса.

У неё имеется два полюса: северный и южный, которые окрашены в традиционные цвета — синий и красный соответственно. Линия, которая соединяет полюса магнитной стрелки, называется её осью. Для того, чтобы стрелка могла свободно вращаться, её подвешивают на нити или укрепляют на острие.

Теперь давайте выясним, как связаны между собой электричество и магнетизм? Для этого проделаем такой опыт.  Поднесём к магнитной стрелке наэлектризованную стеклянную палочку — стрелка останется неподвижной. Взаимодействия нет.

Не будет взаимодействия, если к стрелке поднести отрицательно заряженную эбонитовую палочку.

Можно ли на основании этих опытов говорить об отсутствии всякой связи магнетизма и электричества? Конечно, нет. Между магнетизмом и электричеством существует теснейшая связь, что можно подтвердить опытом, который провёл в 1820 г. датский физик Х. К. Эрстед. Установка состоит из магнитной стрелки, укреплённой на острие, и проводника, соединённого с источником тока.

До включения тока стрелка располагается в магнитном поле Земли, ориентируясь с севера на юг. Проводник располагают над магнитной стрелкой, параллельно ей. Замкнув цепь, мы увидим, как магнитная стрелка начнёт поворачиваться, пока не установится перпендикулярно проводнику с током.

Разомкнём цепь — стрелка возвращается в своё исходное положение.

Если изменить направление тока в проводнике на противоположное, то, стрелка также поворачивается и устанавливается перпендикулярно к проводнику, но уже в противоположном направлении.

Таким образом, можно говорить о том, что магнитная стрелка взаимодействует с проводником с током. Следовательно, вокруг проводника с током существует магнитное поле, которое и совершает работу по повороту магнитной стрелки.

Опыт Эрстеда вызвал необычайный интерес у физиков того времени. Раньше электрические и магнитные явления рассматривались как совершенно независимые. Открытие Эрстеда обнаружило взаимосвязь между ними. На основании многочисленных опытов было установлено, что во всех случаях при движении заряженных частиц обязательно появляется магнитное поле, независимо от рода проводника или среды, в которой эти частицы движутся.

Таким образом, на основании проведённых опытов, мы можем сделать очень важный вывод: неподвижные электрические заряды порождают только электрическое поле, которое не действует на магнитную стрелку. Вокруг движущихся зарядов, то есть электрического тока, существует как электрическое, так и магнитное поле.

Существование магнитного поля вокруг проводника с током можно обнаружить множеством способов. На практике удобнее использовать мелкие железные опилки, насыпанные на картонный или пластиковый экран.

Изучим магнитное поле прямого проводника с током. Для этого сквозь лист картона пропустим проводник, соединённый с источником тока. Насыплем на картон тонкий слой железных опилок. При включении тока железные опилки под действием магнитного поля переориентируются, показывая картину линий магнитного поля.

Обратите внимание на то, что эти линии представляют собой замкнутые концентрические окружности, центром которых является сам проводник с током.

Несколько изменим опыт: вместо металлических опилок поставим на лист картона магнитные стрелки. При замыкании электрической цепи стрелки расположатся вдоль линий магнитного поля.

Если же изменить направление тока в проводнике, то все стрелки повернутся на 180^о.

Рассмотрим ещё один опыт. Расположим магнитные стрелки вокруг проводника с током, имеющего форму витка. Замкнув цепь увидим, что, как и в предыдущем опыте, стрелки в магнитном поле расположились вдоль линий магнитного поля, но ориентированы они по-разному.

Объясняется это тем, что в левой части установки ток «выходит» из листа, а в правой — «входит» в него.

Исходя из результатов опыта, мы можем утверждать, что линии магнитного поля имеют определённое направление, которое связано с направлением тока в проводнике.

Принято считать, что направление линий магнитного поля в каждой точке совпадает с направлением, которое указывает северный полюс магнитной стрелки, помещённый в эту точку поля.

Направление линий магнитного поля можно определить и иначе, например, с помощью правила правой руки: если обхватить проводник с током ладонью правой руки так, чтобы отставленный большой палец был сонаправлен с током, то согнутые четыре пальца укажут направление линий магнитного поля.

В физике для определения направления линий магнитного поля используют правило буравчика, или правило правого винта: если вращать ручку буравчика (головку винта или шурупа с правой нарезкой) так, чтобы его остриё двигалось по направлению тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика укажет направление линий магнитного поля тока.

И ещё об одном. Для графического обозначения направления тока в проводнике, перпендикулярного плоскости чертежа, пользуются следующим приёмом. Если ток направлен от нас за чертёж, то его обозначают крестиком, если наоборот, то есть из-за чертежа к нам, — то точкой.

Мысленно это можно представить следующим образом: каждый крестик — это как бы видимое нами хвостовое оперение летящей от нас стрелы, а точка — остриё стрелы, летящей к нам.

Электричество и магнетизм

Вычислим поле, создаваемое током, текущим по тонкому прямолинейному проводу бесконечной длины.

Индукция магнитного поля в произвольной точке А (рис. 6.12), создаваемого элементом проводника dl, будет равна

Рис. 6.12. Магнитное поле прямолинейного проводника 

Поля от различных элементов имеют одинаковое направление (по касательной к окружности радиусом R, лежащей в плоскости, ортогональной проводнику). Значит, мы можем складывать (интегрировать) абсолютные величины 

Выразим r  и sin через переменную интегрирования l

Тогда (6.7) переписывается в виде

Таким образом,

Картина силовых линий магнитного поля бесконечно длинного прямолинейного проводника с током представлена на рис. 6.13.

Рис. 6.13. Магнитные силовые линии поля прямолинейного проводника с током:
1 —  вид сбоку; 2, 3 —  сечение проводника плоскостью, перпендикулярной проводнику 

Для обозначения направления тока в проводнике, перпендикулярном плоскости рисунка, будем использовать следующие обозначения (рис. 6.14):

Рис. 6.14. Обозначения направления тока в проводнике

Для обозначения направления тока в проводнике, перпендикулярном плоскости рисунка, будем использовать следующие обозначения (рис. 6.14):

Напомним выражение для напряженности электрического поля тонкой нити, заряженной с линейной плотностью заряда 

Сходство выражений очевидно: мы имеем ту же зависимость от расстояния до нити (тока), линейная плотность заряда заменилась на силу тока. Но направления полей различны. Для нити электрическое поле направлено по радиусам. Силовые линии магнитного поля бесконечного прямолинейного проводника с током образуют систему концентрических окружностей, охватывающих проводник. Направления силовых линий образуют с направлением тока правовинтовую систему. 

На рис. 6.15 представлен опыт по исследованию распределения силовых линий магнитного поля вокруг прямолинейного проводника с током. Толстый медный проводник пропущен через отверстия в прозрачной пластинке, на которую насыпаны железные опилки. После включения постоянного тока силой 25 А и постукивания по пластинке опилки образуют цепочки, повторяющие форму силовых линий магнитного поля.

Вокруг прямого провода, перпендикулярного пластинке, наблюдаются кольцевые силовые линии, расположенные наиболее густо вблизи провода. При удалении от него поле убывает.

Рис. 6.15. Визуализация силовых линий магнитного поля вокруг прямолинейного проводника 

На рис. 6.16 представлены опыты по исследованию распределения силовых линий магнитного поля вокруг проводов, пересекающих картонную пластинку. Железные опилки, насыпанные на пластинку, выстраиваются вдоль силовых линий магнитного поля.

Рис. 6.16. Распределение силовых линий магнитного поля
вблизи пересечения с пластинкой одного, двух и нескольких проводов

Магнитное поле и его изображение

Слайды и текст этой онлайн презентации

Слайд 1

«Магнитное поле и его графическое изображение. Неоднородное и однородное магнитное поле. Зависимость направления магнитных линий от направления тока в проводнике».

Слайд 2

Слово «магнит» произошло от названия города Магнессии (теперь это город Маниса в Турции).
«камень Геркулеса». «любящий камень», «мудрое железо», и «царственный камень»
Магнетизм известен с пятого века до нашей эры, но изучение его сущности продвигалось очень медленно. Впервые свойства магнита были описаны в 1269 году. В этом же году ввели понятие магнитного полюса.

Слайд 3

Слово МАГНИТ (от греческого. magnetic eitos) Минерал, состоящий из: FeO(31%) и Fe2O3 (69%). В нашей стране его добывают на Урале, в Курской области (Курская магнитная аномалия), В Карелии. Магнитный железняк – хрупкий минерал, его плотность 5000 кг/м*3

Слайд 4

Разнообразные искусственные магниты
Редкоземельные магниты – спеченные и магнитопласты

Слайд 5

Магнит обладает на разных участках различной притягивающей силой, на полюсах эта сила наиболее заметна.

Слайд 6

СВОЙСТВА ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ
взаимно притягиваются или отталкиваются

Слайд 7

Земной шар – большой магнит.

Слайд 8

ГАНС ХРИСТИАН ЭРСТЕД (1777 – 1851)
Датский профессор химии, открыл существование магнитного поля вокруг проводника с током

Слайд 9

Опыт Эрстеда
если по проводнику протекает электрический ток, то расположенная рядом магнитная стрелка изменяет свою ориентацию в пространстве

Слайд 10

Опыт Эрстеда 1820 г.
О чем говорит отклонение магнитной стрелки при замыкании электрической цепи?
Вокруг проводника с током существует магнитное поле. На него – то и реагирует магнитная стрелка. Магнитное поле – особый вид материи. Оно не имеет ни цвета, ни вкуса, ни запаха.

Слайд 11

Условия существования магнитного поля
а) электрические заряды; б) наличие электрического тока

Слайд 12

Сделаем выводы.
Вокруг проводника с током (т.е. вокруг движущихся зарядов) существует магнитное поле. Оно действует на магнитную стрелку, отклоняя её. Электрический ток и магнитное поле неотделимы друг от друга. Источником возникновения магнитного поля является электрический ток. .

Слайд 13

Как можно обнаружить МП?
а) с помощью железных опилок. Попадая в МП, железные опилки намагничиваются и располагаются вдоль магнитных линий, подобно маленьким магнитным стрелкам; б) по действию на проводник с током. Попадая в МП вокруг проводника с током, магнитная стрелка начинает двигаться, т.к. со стороны МП на неё действует сила .

Слайд 14

Почему вокруг магнитов постоянно существует магнитное поле?
Компьютерная модель атома бериллия.
Внутри любого атома существуют молекулярные токи

Слайд 15

Изображение магнитного поля
Линии магнитного поля – воображаемые линии, вдоль которых ориентируются магнитные стрелки

Слайд 16

север N
юг S
Линии магнитного поля проводника с током направлены по концентрическим окружностям

Слайд 17

Расположение железных опилок вокруг полосового магнита

Слайд 18

Графическое изображение магнитных линий вокруг полосового магнита

Слайд 19

Расположение железных опилок вокруг прямого проводника с током
Магнитные линии магнитного поля тока представляют собой замкнутые кривые, охватывающие проводник Направление, которое указывает северный полюс магнитной стрелки в каждой точке поля, принято за направление магнитных линей магнитного поля.

Слайд 20

Расположение железных опилок вдоль магнитных силовых линий.

Слайд 21

Соленоид – проводник, имеющий вид спирали (катушка). «солен» – греч. «трубка»

Слайд 22

Магнитное поле катушки и постоянного магнита
Катушка с током, как и магнитная стрелка имеет 2 полюса – северный и южный. Магнитное действие катушки тем сильнее, чем больше витков в ней. При увеличении силы тока магнитное поле катушки усиливается.

Слайд 23

Магнитное поле
Неоднородное.
Однородное.
Магнитные линии искривлены их густота меняется от точки к точке.
Магнитные линии параллельны друг другу и расположены с одинаковой густотой ( например, внутри постоянного магнита).

Слайд 24

Что нужно знать о магнитных линиях?
1.Магнитные линии – замкнутые кривые, поэтому МП называют вихревым. Это означает, что в природе не существует магнитных зарядов. 2.Чем гуще расположены магнитные линии, тем МП сильнее. 3.Если магнитные линии расположены параллельно друг другу с одинаковой густотой, то такое МП называют однородным. 4. Если магнитные линии искривлены – это значит, что сила, действующая на магнитную стрелку в разных точках МП, разная. Такое МП называют неоднородным.

Слайд 25

Определение направления магнитной линии
Способы определения направления магнитной линии
При помощи магнитной стрелки
По правилу буравчика (1 правило правой руки)
По 2 правилу правой руки

Слайд 26

Правило буравчика
Известно, что направление линий магнитного поля тока связано с направлением тока в проводнике. Эта связь может быть выражена простым правилом, которое называется правилом буравчика. Правило буравчика заключается в следующем: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля тока. С помощью правила буравчика по направлению тока можно определить направлений линий магнитного поля, создаваемого этим током, а по направлению линий магнитного поля – направление тока, создающего это поле.

Слайд 27

Правило буравчика (винта)
Если буравчик с правой нарезкой ввинчивать по направлению тока, то направление вращения рукоятки совпадет с направлением магнитного поля.

Слайд 28

Правило правой руки для прямого проводника с током
Если правую руку расположить так, чтобы большой палец был направлен по току, то остальные четыре пальца покажут направление линии магнитной индукции

Слайд 29

+
–
Определение направления линий магнитного поля прямого проводника с током (правило буравчика)

Слайд 30

Слайд 31

Определение направления магнитного поля, пронизывающего соленоид (2 правило правой руки)

Слайд 32

+
–
2 правило правой руки (для определения направления магнитного поля, пронизывающего соленоид)
Ладонь правой руки расположить так, чтобы четыре пальца были по направлению тока, текущего по виткам соленоида, тогда большой палец укажет на направление магнитного поля, пронизывающего соленоид.

Слайд 33

Какие утверждения являются верными?
А.В природе существуют электрические заряды. Б.В природе существуют магнитные заряды. В.В природе не существует электрических зарядов. Г.В природе не существует магнитных зарядов. а) А и Б, б) А и В, в) А и Г, г) Б, В и Г.

Слайд 34

Закончить фразу: «Вокруг проводника с током существует…
а) магнитное поле; б) электрическое поле; в) электрическое и магнитное поле.

Слайд 35

Какими бывают магнитные линии?
I
Северный полюс магнитной стрелки указывает направление магнитных линий с помощью которых изображается магнитное поле.
На что указывает северный полюс магнитной стрелки?

Слайд 36

Направление магнитных линий совпадает с … направлением магнитной стрелки.
a. Южным
b. Северным
c. Не связано с магнитной стрелкой

Слайд 37

На рисунке показана картина магнитных линий прямого тока. В какой точке магнитное поле самое сильное?
а) б) в) г)

Слайд 38

Определить направление тока по известному направлению магнитных линий.

Слайд 39

Слайд 40

Какой из вариантов соответствует схеме расположения магнитных линий вокруг прямолинейного проводника с током, расположенного перпендикулярно плоскости рисунка?
а) б) в) г) д)

Слайд 41

Какой из вариантов соответствует схеме расположения магнитных линий вокруг прямолинейного проводника с током, расположенного вертикально.
а) б) в) г) д)

Слайд 42

Какой из вариантов соответствует схеме расположения магнитных линий вокруг соленоида?
а) б) в) г) д)

Слайд 43

Ж. Верн. Пятнадцатилетний капитан
Негоро положил под компас железный брусок. «Железо притянуло к себе стрелку компаса …, стрелка сместилась на четыре румба (один румб равен 110 15 минут)… после того, как из-под нактоуза был убран железный брусок, стрелка компаса заняла вновь нормальное положение и указывала своим острием прямо на магнитный полюс». Объясните явление.

Слайд 44

Сирано де Бержерак
Я изобрел шесть средств Подняться в мир планет! … Сесть на железный круг И, взяв большой магнит, Его забросить вверх высоко, Докуда будет видеть око; Он за собой железо приманит, – Вот средство верное! А лишь он вас притянет, Схватить его и бросить вверх опять, – Так поднимать он бесконечно станет! Возможно ли подобное космическое путешествие? Почему?

Слайд 45

Домашнее задание: §42-44. Упражнение 33,34,35.

Слайд 46

Влияние магнитных полей на организм человека и животных.
Все живые организмы, в том числе и человек, рождаются и развиваются в естественных условиях планеты Земля, которая создает вокруг себя постоянное магнитное поле – магнитосферу. Это поле играет очень существенную роль для всех биохимических процессов в организме. Основа лечебного эффекта магнитного поля – улучшение кровообращения и состояния кровеносных сосудов.

Слайд 47

Долго искали магнитный компас у почтового голубя, однако мозги птицы никак не реагировали на магнитные поля. Наконец компас обнаружили в… брюшной полости! Навигационные способности мигрирующих животных всегда поражали людей. Ведь какой-то компас приводит их к месту, расположенному за тысячи километров от места рожденья.

Слайд 48

Сенсационного результата первыми добились калифорнийские ученые, биологи в содружестве с физиками. Гелиобиологу Джозею Кришвингу с помощниками удалось обнаружить кристаллы магнитного железняка в мозгах человека. Кришвинг долго изучал в магнитных полях образцы тканей, полученных при посмертных вскрытиях, и пришел к выводу, что количества магнетика в мозговых оболочках как раз ровно столько, сколько необходимо для работы простейшего биологического компаса.

Слайд 49

Каждый из нас носит в голове самый настоящий компас, точнее, сразу несколько компасов с микроскопически малыми “стрелками”. Однако умение пользоваться скрытым чувством, как мы видим, есть далеко не у каждого. Можно с полной ответственностью заявить, что человеку не следует терять самообладания в любой сложной ситуации. Для заблудившегося в пустыне, в океане, в горах или в лесу (что более актуально для нас) всегда имеется шанс найти верную дорогу к спасению.

линий магнитного поля | Блестящая вики по математике и науке

Земля :

Возможно, вы читали об разрушительных солнечных вспышках, вызванных солнечными бурями, или о прекрасных образцах ионизации, которые формируют северное сияние (Северное сияние). Оба эти явления связаны с магнитными полями планет и звезд. Земля действует как стержневой магнит, с одним очевидным отличием – размером.

Чтобы понять это, нам нужны некоторые теории, которые были предложены для объяснения этой магнитной природы Земли. \ text {th} В 17 веке китайские путешественники заметили, что с компасами в море шутят. Исследователи предположили, что вращение Земли и присутствие железа в мантии Земли могли вызвать этот аномальный магнетизм. Эти теории вскоре были опровергнуты и заменены теорией геодинамо, которая утверждает, что многие ионы движутся в мантии под поверхностью нашей Земли, тем самым создавая ток, который создает магнитное поле.

Обратите внимание: как и у любого стержневого магнита, наша Земля также имеет два полюса, с той разницей, что эти полюса не совпадают с нашими географическими северным и южным полюсами и поэтому известны как магнитные полюса.Из свойств стержневых магнитов мы знаем, что силовые линии магнитного поля, ответственные за поле, берут начало на севере и заканчиваются на южном полюсе и, таким образом, представляют собой замкнутые контуры. Хотя иногда считают, что в ядре Земли находится огромный магнит, это совсем не так, но дает хорошую картину для тематического исследования.

Как упоминалось ранее, магнитное поле Земли отклоняет вредные солнечные вспышки, унося ионизированные частицы. Рассмотрим заряженную частицу, падающую от Солнца.Направляясь прямо к Земле, он встречает магнитное поле, перпендикулярное его движению, и отклоняется. Это создает своего рода защитный щит вокруг Земли и может выдерживать типичные солнечные вспышки. Эффект магнитного экранирования проиллюстрирован ниже:

Ускорители частиц :

Ускорители элементарных частиц используются для ускорения элементарных частиц и атомов до огромных скоростей, приближающихся к скорости света.Затем частицы сталкиваются, и продукты этих столкновений тщательно анализируются на предмет признаков гипотетических или полностью новых частиц. Ускорители также используются для генерации излучения, используемого при лечении рака, например, при протонной терапии.

бывают нескольких типов, основными из которых являются циклотрон и синхотрон.

Циклотрон :

Механизм циклотрона сочетает в себе постоянное магнитное поле с переключающимся электрическим полем, чтобы удерживать частицы на спиральных траекториях все увеличивающегося радиуса.2} {r} .qvB = mrv2.

Это означает, что qB / m = v / rqB / m = v / rqB / m = v / r. Поскольку частота траектории определяется выражением 2πr / v2 \ pi r / v2πr / v, это предполагает, что частота орбиты составляет всего 1 / T = 2πm / qB1 / T = 2 \ pi m / qB1 / T = 2πm / qB. Мы замечаем, что это не зависит от энергии или радиуса. Таким образом, частица любой энергии будет поддерживать частоту 1 / T1 / T1 / T, даже если ее энергия меняется! Мы можем использовать эту невероятную регулярность траектории (даже если она спиралевидная) для создания простого ускорителя.

Рассмотрим область, в которой мы поддерживаем постоянное магнитное поле с напряженностью BBB. Далее рассмотрим разделительную линию (граница между красным и синим на схеме ниже). Когда частицы находятся справа от этой линии, электрическое поле указывает влево, ускоряя их влево через зазор, а когда частицы находятся слева, поле указывает вправо, и они ускоряются вправо. Поскольку магнитное поле удерживает частицы на траекториях с постоянной частотой, частицы регулярно ускоряются до более высокой энергии каждый раз, когда они пересекают зазор и движутся по траекториям с увеличивающимся радиусом.

Рассматривая это во временной области, мы видим, что мы можем запитать этот ускоритель электрическим полем, которое меняет ориентацию каждые T = qB / 2πmT = qB / 2 \ pi mT = qB / 2πm секунд. Черная линия соответствует красно-синему интерфейсу выше.

Таким образом, используя переключающееся EEE-поле (направленное прямо через зазор) и однородное BBB-поле (ориентированное вертикально) в тандеме, мы можем ускорять заряженные частицы по спиральным траекториям, которые затем могут быть выпущены из ускорителя и использованы для последующего использования. цели (т.е. столкновения, терапия и др.)

Синхотрон :

Синхротрон – это усовершенствованная форма циклотрона; это тип кругового ускорителя, в котором дипольные магниты используются для направления движения частицы, а квадрупольные магниты используются для сохранения фокусировки пучка заряженных частиц.

Большой адронный коллайдер

Высокочастотное радиочастотное поле используется для передачи энергии частицам, и путь остается постоянным независимо от энергии.Различие между циклотроном и синхротроном видно из-за генерации синхротронного излучения.

Синхротронное излучение возникает, когда электрон высокой энергии (скорость приближается к скорости света) проходит через дипольный магнит и испытывает боковую силу, вызывающую центростремительное ускорение. На этой стадии электрон испускает интенсивное излучение, касательное к его траектории, известное как синхротронное излучение.

Фотон :

Фотоны, конечно же, являются фундаментальными квантами света; на данной частоте интенсивность светового потока может изменяться только с шагом одного фотона.. Это поле изменяется в пространстве и времени, что означает, что оно создает магнитное поле в соответствии с законом индукции Фарадея. Магнитное поле сдвигается на полпериода и колеблется перпендикулярно электрическому полю. Очевидно, аргумент применим в обратном порядке (распространяющееся магнитное поле порождает перпендикулярно колеблющееся электрическое поле), так что они неразделимы.

Визуализируя этот результат, мы видим, что электромагнитная волна, распространяющаяся в пространстве, состоит из связанных полей EEE и BBB, колеблющихся поперек общей оси, которая является направлением волны.

Линии поля представляют собой стрелки, указывающие от оси распространения до амплитуды каждой волны.

22.3 Магнитные поля и линии магнитного поля – College Physics

Говорят, что в детстве Эйнштейн был очарован компасом, возможно, размышляя о том, как стрелка ощущала силу без прямого физического контакта. Его способность глубоко и ясно мыслить о действиях на расстоянии, особенно о гравитационных, электрических и магнитных силах, позже позволила ему создать свою революционную теорию относительности. Поскольку магнитные силы действуют на расстоянии, мы определяем магнитное поле для представления магнитных сил. Графическое изображение силовых линий магнитного поля очень полезно для визуализации силы и направления магнитного поля. Как показано на рисунке 22.15, направление силовых линий магнитного поля определяется как направление, в котором указывает северный конец стрелки компаса. Магнитное поле традиционно называют полем B .

Рис. 22.15. Линии магнитного поля определяются так, чтобы они имели направление, на которое указывает маленький компас при размещении в определенном месте.(a) Если для отображения магнитного поля вокруг стержневого магнита используются небольшие компасы, они будут указывать в показанных направлениях: от северного полюса магнита к южному полюсу магнита. (Напомним, что северный магнитный полюс Земли на самом деле является южным полюсом с точки зрения определения полюсов стержневого магнита.) (B) Соединение стрелок дает непрерывные линии магнитного поля. Сила поля пропорциональна близости (или плотности) линий. (c) Если бы можно было исследовать внутреннюю часть магнита, было бы обнаружено, что силовые линии образуют непрерывные замкнутые контуры.

Маленькие компасы, используемые для проверки магнитного поля, его не побеспокоят. (Это аналогично тому, как мы тестировали электрические поля с помощью небольшого тестового заряда. В обоих случаях поля представляют только объект, создающий их, а не тестирующий их зонд.) На рисунке 22.16 показано, как магнитное поле появляется для токовой петли и длинный прямой провод, который можно исследовать с помощью небольшого компаса. Небольшой компас, помещенный в эти поля, выровняется параллельно линии поля в своем местоположении, а его северный полюс будет указывать в направлении B .Обратите внимание на символы, используемые для ввода и вывода из бумаги.

Рис. 22.16. Маленькие компасы можно использовать для картирования полей, показанных здесь. (а) Магнитное поле круговой токовой петли похоже на магнитное поле стержневого магнита. (б) Длинный и прямой провод создает поле с силовыми линиями магнитного поля, образующими кольцевые петли. (c) Когда проволока находится в плоскости бумаги, поле перпендикулярно бумаге. Обратите внимание, что символы, используемые для поля, указывающего внутрь (например, хвоста стрелки), и поля, указывающего наружу (например, наконечника стрелки).

Установление соединений: концепция поля

Поле – это способ отображения сил, окружающих любой объект, которые могут воздействовать на другой объект на расстоянии без видимой физической связи. Поле представляет объект, его генерирующий. Гравитационные поля отображают гравитационные силы, электрические поля отображают электрические силы, а магнитные поля отображают магнитные силы.

Обширные исследования магнитных полей выявили ряд жестких правил. Мы используем линии магнитного поля для представления поля (линии – это графический инструмент, а не физическая сущность сами по себе). Свойства силовых линий магнитного поля можно описать следующими правилами:

1. Направление магнитного поля касается силовой линии в любой точке пространства. Маленький компас укажет направление линии поля.
2. Сила поля пропорциональна близости линий. Он точно пропорционален количеству линий на единицу площади, перпендикулярной линиям (так называемая поверхностная плотность).
3. Силовые линии магнитного поля никогда не могут пересекаться, а это означает, что поле уникально в любой точке пространства.
4. Линии магнитного поля непрерывны, образуют замкнутые контуры без начала и конца. Они идут от северного полюса к южному полюсу.

Последнее свойство связано с тем, что северный и южный полюса нельзя разделить. Это явное отличие от силовых линий электрического поля, которые начинаются и заканчиваются на положительных и отрицательных зарядах. Если бы магнитные монополи существовали, то силовые линии магнитного поля начинались бы и заканчивались на них.

11.3: Магнитные поля и линии

Мы обрисовали в общих чертах свойства магнитов, описали их поведение и перечислили некоторые области применения магнитных свойств. Несмотря на то, что не существует таких вещей, как изолированные магнитные заряды, мы все же можем определить притяжение и отталкивание магнитов как основанное на поле. В этом разделе мы определяем магнитное поле, определяем его направление на основе правила правой руки и обсуждаем, как рисовать силовые линии магнитного поля.

Определение магнитного поля

Магнитное поле определяется силой, которую испытывает заряженная частица, движущаяся в этом поле, после того, как мы учтем гравитационные и любые дополнительные электрические силы, возможные на заряд.Величина этой силы пропорциональна количеству заряда q , скорости заряженной частицы v и величине приложенного магнитного поля. Направление этой силы перпендикулярно как направлению движущейся заряженной частицы, так и направлению приложенного магнитного поля. Основываясь на этих наблюдениях, мы определяем напряженность магнитного поля B на основе магнитной силы \ (\ vec {F} \) на заряде q , движущемся со скоростью, как перекрестное произведение скорости и магнитного поля, то есть

\ [\ vec {F} = q \ vec {v} \ times \ vec {B}.\ label {eq1} \]

Фактически, именно так мы определяем магнитное поле \ (\ vec {B} \) – в терминах силы, действующей на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле. Величина силы определяется из определения перекрестного произведения, поскольку оно относится к величине каждого из векторов. Другими словами, величина силы удовлетворяет

\ [F = qv \, B \ sin \, \ theta \ label {eq2} \]

, где θ – угол между скоростью и магнитным полем.{-5} \, T \) или \ (0.5 \, G \).

Стратегия решения проблем: направление магнитного поля по правилу правой руки

Направление магнитной силы \ (\ vec {F} \) перпендикулярно плоскости, образованной \ (\ vec {v} \) и \ (\ vec {B} \), как определено правой частью . rule-1 (или RHR-1), которое показано на рисунке \ (\ PageIndex {1} \).

1. Сориентируйте правую руку так, чтобы пальцы сгибались в плоскости, определяемой векторами скорости и магнитного поля.
2. Правой рукой проведите пальцами от скорости к магнитному полю под наименьшим возможным углом.
3. Магнитная сила направлена ​​туда, куда указывает ваш большой палец.
4. Если заряд был отрицательным, измените направление на противоположное. Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Магнитные поля действуют на движущиеся заряды. Направление магнитной силы на движущийся заряд перпендикулярно плоскости, образованной b \ (\ vec {v} \) и \ (\ vec {B} \), и следует правилу правой руки-1 (RHR-1 ) как показано.Величина силы пропорциональна \ (q, \, v, \, B, \) и синусу угла между \ (\ vec {v} \) и \ (\ vec {B} \).

Примечание

Посетите этот веб-сайт для дополнительной практики с направлением магнитных полей.

На статические заряды не действует магнитная сила. Однако на заряды, движущиеся под углом к ​​магнитному полю, действует магнитная сила. Когда заряды неподвижны, их электрические поля не влияют на магниты. Однако, когда заряды движутся, они создают магнитные поля, которые действуют на другие магниты.4 м / с \)?

Стратегия

Нам даны заряд, его скорость, сила и направление магнитного поля. Таким образом, мы можем использовать уравнение \ (\ vec {F} = q \ vec {v} \ times \ vec {B} \) или \ (F = qv \, B sin \, \ theta \) для вычисления силы. Направление силы определяется RHR-1.

Решение

1. Во-первых, чтобы определить направление, начните с того, что пальцы будут указывать в положительном направлении x .{-14} N \, \ hat {j} \]
2. Во-первых, чтобы определить направленность, начните с того, что пальцы будут указывать в отрицательном направлении y . Проведите пальцами вверх в направлении магнитного поля, как в предыдущей задаче. Ваш большой палец должен быть открыт в отрицательном направлении x . Это должно соответствовать математическому ответу. Чтобы вычислить силу, мы используем заданные заряд, скорость и магнитное поле, а также определение магнитной силы в форме перекрестного произведения для вычисления: \ [\ vec {F} = q \ vec {v} \ times \ vec { B} = (3.{-14} Н. \]
3. Так как скорость и магнитное поле параллельны друг другу, нет никакой ориентации вашей руки, которая приведет к направлению силы. Следовательно, сила, действующая на этот движущийся заряд, равна нулю. Это подтверждается перекрестным произведением. Когда вы пересекаете два вектора, указывающих в одном направлении, результат равен нулю.
4. Во-первых, чтобы определить направление, ваши пальцы могут указывать в любом направлении; однако вы должны поднять пальцы вверх в направлении магнитного поля.o. \] Величину силы также можно рассчитать с помощью уравнения \ ref {eq2}. Однако скорость в этом вопросе состоит из трех компонентов. Компонентой скорости z можно пренебречь, потому что она параллельна магнитному полю и, следовательно, не создает силы. Величина скорости рассчитывается из компонентов x и y . Угол между скоростью в плоскости xy и магнитным полем в плоскости z составляет 90 градусов.{-14} N \]

Значение

Перекрестное произведение в этой формуле дает третий вектор, который должен быть перпендикулярен двум другим. Другие физические величины, такие как угловой момент, также имеют три вектора, которые связаны между собой перекрестным произведением. Обратите внимание, что типичные значения силы в задачах магнитной силы намного больше, чем сила тяжести. Следовательно, для изолированного заряда магнитная сила является доминирующей силой, управляющей движением заряда. {-15} N \)

Представление магнитных полей

Представление магнитных полей линиями магнитного поля очень полезно для визуализации силы и направления магнитного поля. Как показано на рисунке \ (\ PageIndex {3} \), каждая из этих линий образует замкнутый цикл, даже если это не показано ограничениями пространства, доступного для рисунка. Силовые линии выходят из северного полюса (N), огибают южный полюс (S) и проходят через стержневой магнит обратно к северному полюсу.

У линий магнитного поля есть несколько жестких правил:

1. Направление магнитного поля касается силовой линии в любой точке пространства. Маленький компас укажет направление линии поля.
2. Сила поля пропорциональна близости линий. Он точно пропорционален количеству линий на единицу площади, перпендикулярной линиям (так называемая поверхностная плотность).
3. Силовые линии магнитного поля никогда не могут пересекаться, а это означает, что поле уникально в любой точке пространства.
4. Линии магнитного поля непрерывны, образуют замкнутые контуры без начала и конца. Они направлены от северного полюса к южному.

Последнее свойство связано с тем, что северный и южный полюса нельзя разделить. Это явное отличие от силовых линий электрического поля, которые обычно начинаются с положительных зарядов и заканчиваются отрицательными зарядами или на бесконечности. Если бы изолированные магнитные заряды (называемые магнитными монополями ) существовали, то силовые линии магнитного поля начинались бы и заканчивались на них.

линий магнитного поля – определение, свойства, как рисовать

Последнее обновление: 30 апреля 2020 г., Teachoo

Что такое магнитное поле?

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

Пример

Если кусок железа держать подальше от магнита, магнит не сможет его притягивать.

Но если мы будем приближать 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 двигался бы Северный магнитный полюс.

В стержневом магните силовые линии магнитного поля выглядят как

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

Это изогнутые линии, которые начинаются от Северного полюса Магнита и движутся к Южному полюсу.

Действия для просмотра линий магнитного поля

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

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 магнитных силовых линий

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

Магнитное поле имеет величину

Некоторые магниты обладают большей силой, чем другие.

Эта магнитная сила проявляется в степени близости силовых линий друг к другу.

Чем теснее силовые линии, тем сильнее магнит

Силовые линии магнитных полей расположены ближе друг к другу на полюсах, но далеко друг от друга в других местах.

Следовательно, магнитное поле наиболее сильное 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 до Северного полюса).

Линии поля не пересекаются друг с другом

Все полевые линии следуют своим отдельным путем, чтобы достичь от Северного полюса до Южного полюса.

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

Нет точки пересечения 2-х линий поля

Если бы была точка пересечения, стрелка компаса указывала бы в 2 направления.

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

Для получения более подробной информации, пожалуйста, проверьте Почему 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 возле северного полюса магнита
• Отметьте точку, в которой указывает стрелка компаса, отметьте точку как точку B
• Теперь поднесите другой конец компаса к точке B.
• Отметьте точку, куда указывает стрелка компаса, как точка C
• Точно так же продолжайте строить, пока не достигнете Южного полюса.
• Теперь присоединяйтесь к пунктам

Образованная линия является линией магнитного поля.

Определить магнитную силовую линию в физике

: определение и концепции

Когда вы щелкаете выключателем, чтобы включить свет, вы замыкаете цепь и обеспечиваете путь для движения электронов.В этом уроке вы узнаете, как последовательное соединение устройств по этой цепи влияет на ток и сопротивление повсюду.

Магнитная сила: определение, полюса и диполи

Вы, наверное, знакомы с магнитами, но задумывались ли вы когда-нибудь о том, как они работают? В этом уроке мы рассмотрим корень магнетизма и некоторые фундаментальные свойства магнитов.

Проблемы практики магнитных сил и полей

Магнетизм и электричество тесно связаны.Когда ток течет по проводу, создается магнитное поле. В этом уроке мы исследуем, как магнитные поля могут воздействовать на параллельные токоведущие провода.

Изменение давления и объема газа: физическая лаборатория

После завершения этой лабораторной работы вы сможете объяснить, что такое давление и объем и как давление, объем и температура изменяются в зависимости друг от друга – с помощью зефира! После этого будет проведена короткая викторина.

Фоновое излучение: определение, причины и примеры

На этом уроке будет дано определение фонового излучения, объяснены способы его измерения, рассмотрены некоторые источники и примеры фонового излучения, а также кратко рассмотрены риски для человека.После этого будет проведена короткая викторина.

Электрическое сопротивление: определение, единицы и переменные

Мы совершим поход по магазинам в торговый центр, чтобы узнать, как работает электрическое сопротивление и как на него влияют удельное сопротивление, размеры проводника и температура. Мы также рассмотрим несколько распространенных бытовых приборов, которые обладают устойчивостью к работе.

Расчет энергии и мощности в электрических цепях

В этом видеоуроке вы узнаете, как определить мощность в электрической цепи, используя напряжение или сопротивление в цепи.Посмотрите, как эта мощность преобразуется в энергию, которую мы видим в лампах и других электротехнических изделиях.

Почки: структура и функции

Почки не получают особого внимания, но они важны для вашего здоровья. Узнайте о своих почках и о том, какую работу они выполняют, например, отфильтровывают отходы из крови, балансируют жидкости, регулируют кровяное давление и помогают вырабатывать клетки крови.

Применение правил Кирхгофа: примеры и проблемы

Закон Ома может быть полезен для анализа простых схем, но когда схемы более сложные, как это часто бывает, мы можем вместо этого анализировать схемы, используя правила Кирхгофа.Узнайте о правилах Кирхгофа в этом уроке.

Отражение и преломление света: Физическая лаборатория

Этот урок исследует, что такое отражение и преломление, и демонстрирует, как они работают, с помощью экспериментов. Вам будут предоставлены пошаговые инструкции о том, как проводить эксперименты, а также у вас будет возможность пройти короткую викторину.

Электрическое поле и движение заряда

Посмотрев это видео, вы сможете объяснить, что такое электрическое поле, нарисовать линии и векторы электрического поля для заряженных частиц и выполнить вычисления с использованием электрических полей.После этого будет проведена короткая викторина.

Магнитные полюса: определение и сдвиги

Вы, наверное, знаете, что у магнитов есть полюса, обозначенные «Север» и «Юг». «Но знаете почему? А знаете ли вы, что магнитные полюса Земли непостоянны? В этом уроке вы узнаете об обеих темах.

Майкл Фарадей: Изобретения и открытия

У Эйнштейна в офисе было три фотографии ученых, на одной из которых был изображен Майкл Фарадей.Узнайте, почему Фарадей был таким великим ученым, узнав о его открытиях в области электричества и магнетизма и связанных с ним изобретениях.

На этом уроке будут рассмотрены основные аспекты нашей солнечной системы, включая Солнце, планеты, луны, астероиды, кометы, метеоры, метеориты и метеороиды.

звезды: определение и факты

Прежде чем называть звезду в честь кого-то, узнайте факты! Звезды – это намного больше, чем просто красивые огни на небе.Завершите этот урок, чтобы узнать больше о ядерном синтезе, звездах главной последовательности, красных гигантах и ​​многом другом.

Магнитное поле | Свойства магнитных линий силового класса 12, JEE –

Загрузите лучшее приложение для подготовки к экзаменам в Индии

Класс 9-10, JEE и NEET

1. Магнитное поле в области называется однородным, если величина его силы и направление одинаковы во всех точках этой области.
2. Магнитное поле в области называется однородным, если величина его силы и направление одинаковы во всех точках в этой области.
3. Сила магнитного поля также известна как магнитная индукция или плотность магнитного потока.
4. $ \ mathrm {SI} $ единица напряженности магнитного поля равна Тесла (Тл) 1 Тесла = 1 ньютон-ампер $ ^ {- 1} $ метр $ ^ {- 1} \ left (NA ^ {- 1 } m ^ {- 1} \ right) = 1 $ метр Вебера $ ^ {- 2} \ left (Wb m ^ {- 2} \ right) $
5. Единица CGS – Гаусс (Г) 1 Гаусс (Г) $ = 10 ^ {- 4} $ Тесла (Тл)

1. Силовая линия – это воображаемая кривая, касательная к которой в одной точке дает направление магнитного поля в этой точке
2. Линия магнитного поля – это воображаемый путь, по которому изолированный северный полюс будет стремиться двигаться, если он свободен.
3. Магнитные силовые линии представляют собой замкнутые кривые. Кажется, что они сходятся или расходятся на полюсах. вне магнита они идут с севера на южный полюс, а внутри – с юга на север.
4. Количество линий, начинающихся или заканчивающихся на полюсе, пропорционально силе его полюса. Магнитный поток = количество магнитных силовых линий = $ \ mu_ {0} \ times m $, где $$ {\ mu _0} $$ – это количество линий, связанных с единичным полюсом.
5. Магнитные силовые линии не пересекаются друг с другом, потому что если они пересекаются, то магнитное поле будет иметь два направления, что невозможно.
6. Магнитные силовые линии могут входить или выходить из поверхности под любым углом.
7. Количество силовых линий на единицу площади в точке дает величину поля в этой точке.Пунктирные линии показывают сильное поле, а дальние линии – слабое поле.
8. Магнитные силовые линии имеют тенденцию сжиматься в продольном направлении, как натянутая эластичная струна, создавая притяжение между противоположными полюсами.
9. Магнитные силовые линии имеют тенденцию отталкиваться друг от друга в боковом направлении, что приводит к отталкиванию между одинаковыми полюсами.
10. Область пространства без магнитного поля не имеет силовых линий. В точке нейтра l , где результирующее поле равно нулю, не может быть никакой силовой линии.
11. Магнитные силовые линии существуют внутри каждого намагниченного материала.

1. Магнитные силовые линии всегда образуют замкнутые и непрерывные кривые, тогда как электрические силовые линии прерывистые.
2. Каждая электрическая силовая линия начинается с положительного заряда и заканчивается отрицательным зарядом. Электрические силовые линии прерываются, потому что внутри заряженного тела таких линий не существует.
3. В магнетизме, поскольку нет монополий, силовые линии магнитного поля будут вместе с замкнутыми контурами без начала и конца.Магнитные силовые линии проходят через тело магнита.
4. В очень далеких точках линии электрического диполя и магнитного диполя кажутся идентичными.

О eSaral В eSaral мы предлагаем полную платформу для подготовки к IIT-JEE и NEET. Основная миссия eSaral – предоставить образование каждому учащемуся в Индии путем устранения географических и экономических факторов, поскольку прогресс и развитие страны зависят от доступности качественного образования для каждого и каждого.Благодаря сочетанию образования и технологий команда eSaral сделала обучение индивидуальным и адаптируемым для всех.

Чтобы получить бесплатные видеолекции и полные учебные материалы, загрузите приложение eSaral.

Наука о линиях магнитного поля

Магнитное поле окружает любой движущийся электрический заряд. Магнитное поле непрерывно и невидимо, но его сила и ориентация могут быть представлены линиями магнитного поля. В идеале силовые линии магнитного поля или силовые линии магнитного потока показывают силу и ориентацию магнитного поля.Представление полезно, потому что оно дает людям способ увидеть невидимую силу и потому, что математические законы физики легко учитывают «количество» или плотность силовых линий.

• Силовые линии магнитного поля – это визуальное представление невидимых силовых линий в магнитном поле.
• По соглашению, линии показывают силу от северного до южного полюса магнита.
• Расстояние между линиями указывает относительную силу магнитного поля.Чем ближе линии, тем сильнее магнитное поле.
• Железные опилки и компас можно использовать для отслеживания формы, силы и направления силовых линий магнитного поля.

Магнитное поле – это вектор, а это значит, что у него есть величина и направление. Если электрический ток течет по прямой линии, правило правой руки показывает направление, в котором линии невидимого магнитного поля обтекают провод. Если вы вообразите, что сжимаете провод правой рукой, а большой палец указывает в направлении тока, магнитное поле распространяется в направлении пальцев вокруг провода.Но что, если вы не знаете направление тока или просто хотите визуализировать магнитное поле?

Как увидеть магнитное поле

Подобно воздуху, магнитное поле невидимо. Вы можете наблюдать за ветром косвенно, подбрасывая в воздух небольшие кусочки бумаги. Точно так же размещение кусочков магнитного материала в магнитном поле позволяет проследить его путь. Простые методы включают:

Используйте компас

Размахивая компасом вокруг магнитного поля, можно увидеть направление силовых линий. Чтобы нанести на карту магнитное поле, поместите несколько компасов, чтобы указать направление магнитного поля в любой точке. Чтобы нарисовать силовые линии магнитного поля, соедините «точки» компаса. Преимущество этого метода в том, что он показывает направление силовых линий магнитного поля. Недостаток в том, что на нем не указывается напряженность магнитного поля.

Используйте железную опилку или магнетитовый песок

Железо ферромагнитно.Это означает, что он выравнивается вдоль силовых линий магнитного поля, образуя крошечные магниты с северным и южным полюсами. Крошечные кусочки железа, такие как железные опилки, выравниваются, образуя подробную карту линий поля, потому что северный полюс одной части ориентируется так, чтобы оттолкнуть северный полюс другой части и привлечь ее южный полюс. Но вы не можете просто насыпать опилки на магнит, потому что они притягиваются к нему и будут прилипать к нему, а не отслеживать магнитное поле.

Чтобы решить эту проблему, железные опилки насыпают на бумагу или пластик в магнитном поле. Один из методов, используемых для рассыпания опилок, – это посыпать их на поверхность с высоты нескольких дюймов. Можно добавить больше опилок, чтобы сделать линии полей более четкими, но только до определенного предела.

Альтернативы железной опилке включают стальные гранулы BB, луженую железную опилку (которая не ржавеет), небольшие канцелярские скрепки, скобы или магнетитовый песок. Преимущество использования частиц железа, стали или магнетита заключается в том, что частицы образуют подробную карту силовых линий магнитного поля. Карта также дает приблизительное представление о напряженности магнитного поля.Плотные линии, расположенные близко друг к другу, появляются там, где поле наиболее сильное, а разреженные линии, расположенные далеко друг от друга, показывают, где поле слабее. Недостатком использования железных опилок является отсутствие указателя ориентации магнитного поля. Самый простой способ преодолеть это – использовать компас вместе с железными опилками для определения ориентации и направления.

Попробуйте магнитную пленку для просмотра

Магнитная пленка для просмотра представляет собой гибкий пластик, содержащий пузырьки жидкости, пронизанные крошечными магнитными стержнями.Пленки выглядят темнее или светлее в зависимости от ориентации стержней в магнитном поле. Магнитная пленка лучше всего подходит для отображения сложной магнитной геометрии, например, создаваемой плоским магнитом холодильника.

Линии естественного магнитного поля

Силовые линии магнитного поля также появляются в природе. Во время полного солнечного затмения линии короны отражают магнитное поле Солнца.Вернувшись на Землю, линии полярного сияния указывают путь магнитного поля планеты. В обоих случаях видимые линии представляют собой светящиеся потоки заряженных частиц.

Правила линий магнитного поля

Используя силовые линии магнитного поля для построения карты, становятся очевидными некоторые правила:

1. Силовые линии магнитного поля никогда не пересекаются.
2. Силовые линии магнитного поля непрерывны. Они образуют замкнутые петли, которые проходят через магнитный материал.
3. Силовые линии магнитного поля сгруппированы вместе там, где магнитное поле наиболее сильное.Другими словами, плотность силовых линий указывает на напряженность магнитного поля. Если нанести на карту силовые линии вокруг магнита, его самое сильное магнитное поле будет на любом из полюсов.
4. Если магнитное поле не отображается с помощью компаса, направление магнитного поля может быть неизвестным. Обычно направление указывается стрелками вдоль линий магнитного поля. В любом магнитном поле линии всегда текут от северного полюса к южному. Названия «север» и «юг» являются историческими и могут не иметь никакого отношения к географической ориентации магнитного поля.

Источник

• Дерни, Карл Х.и Кертис К. Джонсон (1969). Введение в современную электромагнетизм . Макгроу-Хилл. ISBN 978-0-07-018388-9.
• Гриффитс, Дэвид Дж. (2017). Введение в электродинамику (4-е изд.). Издательство Кембриджского университета. ISBN 9781108357142.
• Ньютон, Генри Блэк и Харви Н. Дэвис (1913). Практическая физика . Компания MacMillan Co., США.
• Типлер, Пол (2004). Физика для ученых и инженеров: электричество, магнетизм, свет и элементарная современная физика (5-е изд.). В. Х. Фриман. ISBN 978-0-7167-0810-0.