Магнит өрісі. Ампер заңы. Магнит өрісінің күш сызықтары. Магнит индукция векторы (Магнит ағынының тығыздығы) және оның өлшем бірлігі. Сабақ негізделген оқу мақсаттары: 10.4.5.1 – магнит өрісіндегі тогы бар өткізгішке әрекет ететін күштің (Ампер күшінің) шамасы мен бағытын анықтау; 10.4.5.2 – екі параллель токтардың өзара әрекеттесуін түсіндіру және олардың өзара әрекеттесу күштерінің бағытын анықтау;
Не себепті темір үгінділері магнитке тартылады? Неге магнит әр түрлы ұштарымен жақындатқанда, бірде тартылады, ал бірде тебіледі? Магнит өрісін не туғызады?
Эрстед тәжірибесі 1820 жылы Эрстед электр тогының магнитке әсерін көрсететін алғашқы тәжірибені жасады. Бұл тәжірибе нәтижесін қолданып, магниттің де ( яғни, магнит өрісінің де) токка әсер ететінін негіздеңіздер. ( Ньютонның 3-заңы арқылы түсіндіруге болады)
10.4.5.2 – екі параллель токтардың өзара әрекеттесуін түсіндіру және олардың өзара әрекеттесу күштерінің бағытын анықтау Андре-Мари Ампер (1775 – 1836) 1827 жылы Ампер өзінің ең маңызды еңбегін жария етті. Ол екі параллель өткізгішті қатар қойып, олардың бойынан түрлі бағытта ток өткіді. Ток бағыттарына байланысты өткізгіштер арасында тебілу не тартылыс күштері пайда болды. Осы тәжірибені жан-жақты талдау барысында Ампер: Электр зарядтарының қозғалысы магнит өрісін туғызады деген қорытындыға келді.
Токтардың әрекеттесуін Ампер былай түсіндірді : Бірінші өткізгіштен өтетін ток өткізгіш төңірегіде магнит өрісін туғызады, оның күш сызықтары центрі өткізгіште жататын концентрлі шеңберлер түзеді. Екінші өткізгіш бірінші өткізгіш туғызған магнит өрісі әрекет ететін аймақта орналасқандықтан, оның бойында орналасқан зарядтарға әрекет ететін күш пайда болады. Бұл күш металл атомдарына беріледі де өткізгіш қозғалысқа келеді ( иіледі ). Ампер гипотезасы : Тұрақты магниттерде магнит өрісінің бар болуы және сол заттардың магниттік қасиеттері ондағы шыр айнала қозғалатын токтардың болуымен түсіндіріледі. Табиғатта электрлік зарядтар сыяқты магниттік зарядтар болмайды
10.4.5.1 – магнит өрісіндегі тогы бар өткізгішке әрекет ететін күштің (Ампер күшінің) шамасы мен бағытын анықтау
Магнит өрісі тарапынан тогы бар өткізгішке әсер ететін күшті Ампер күші деп атайды. Жүргізілген тәжірибелердің нәтижесіне байланысты Ампер мынадай қорытындыға келді : α - магнит өрісі күш сызығымен өткізгіш арасындағы бұрыш. (Магнит өрісінің күштік сипаттамасы В –векторы: магнит өрісінің индукция векторы немесе магнит ағынының тығыздығы деп аталады. Өткізгіш бағыты ток бағытымен бағыттас)
Ампер заңын қолданып магнит индукциясы векторының модулін анықтауға болады.
Сол қол ережесі: Сол қолдың алақанына магнит өрісінің күш сызықтары енетіндей етіп және төрт саусақты ток бағытымен бағыттасақ, онда 90градус бұрышпен тұрған бас бармақ Ампер күшінің бағытын көрсетеді. Флемингтің сол қол ережесі
Ампер тәжірибесінен екі қорытынды шығады: Кезкелген электр тогы магнит өрісін тудырады; Магнит өрісі қозғалыстағы зарядтарға күштік (магниттік күшпен ) әрекет жасайды Мұнда бірінші өткізгіштің екінші өткізгіш орналасқан жердегі қасиеттерін сипаттайд сондықтан ол, сан жағынан, бірінші өткізгіштің В 1 магнит өрісіне тең:
Екі параллель токтардың өзара әрекеттесуін түсіндіру және олардың өзара әрекеттесу күштерінің және магнит өрісі индукциясының бағытын анықтау
Ток күшінің өлшем бірлігі 1 А – деп, бір біріне параллель және 1 м қашықтықта вакуумде орналасқан екі өткізгіштен ток өткенде, олардың әр бір метрінде 2 · 10 -7 Н күшке тең магниттік әрекеттесуді туғызатын ток күшін айтады. ХБЖ:
Қосымша материалдар Кезкелген пішінді токтың магнит өрісін анықтау 1) Түзу токтың магнит өрісі 2) Био-Савар-Лаплас заңы
3) Суперпозиция принципі 4) Дөңгелек ток центріндегі магнит өрісі 5) Соленоид ішіндегі магнит өрісі
18 Қосымша материалдар. Ампер күшін қолдану Магнит өрісінде орналасқан тогы бар орамды айналысқа түсіретін қос күш пайда болады
19 Ампер күшін қолдану Магнит өрісінің бағдарлаушы әсері магнит электрлік жүйедегі электр өлшеу құралдарында – амперметрлер мен вольтметрлерде - қолданылады. Шарғыға әсер етуші күш оның боыйнан өтетін ток күшіне тура пропорционал. Ток артқан сайын шарғының бұрылу бұрышы да артады.
20 Ампер күшін қолдану Электродинамикалық дыбыс зорайтқыштарында тұрақты магниттің жылжымалы шарғыдағы айнымалы токқа әсері пайдаланылады.
21 Білімді қалыптастыру және бекіту Ампер күшінің бағытын анықтаңыз : N S F A
22 Ампер күшінің бағытын анықтаңыз :: N S F A
М нүктесінде магнит индукциясы векторы қалай бағытталған? Таға тәрізді магниттің полюстерін анықтаңыз
Электр өрісі Магнит өрісі Қозғалмайтын электр зарядтары тудырады Электр тогы және тұрақты магнит тудырады. Материалды. Біздің сана – сезімімізге тәуелсіз өмір сүреді Материалды.. Біздің сана – сезімімізге тәуелсіз өмір сүреді. Электр зарядтарының әрекетінен байқалады. Электр тогына әсерінен, тұрақты магните байқалады. Электр өрісінің күштік сипаттамасы (Е) Магнит өрісінің күштік сипаттамасы(В)
РЕФЛЕКСИЯ - Сен не білдің, нені үйрендің? - Не түсініксіз болып қалды? - Нені қайталау керек? ҮЙ ТАПСЫРМАСЫ Магнит өрісі. Ампер заңы. Магнит өрісінің күш сызықтары. Магнит индукция векторы (Магнит ағынының тығыздығы) және оның өлшем бірлігі. ( Т ренинг 10.4.5.1 - 10.4.5.2 )
