Презентація "Сила Ампера"

Сила Ампера. Восени 1820 р. А. Ампер, досліджуючи дію магнітного поля на провідники різних форм і розмірів, отримав формулу для визначення сили, що діє на окрему невелику ділянку провідника (на елемент струму). Зараз цю силу називають силою Ампера. Підготувала вчитель ХЛ 85 Алтухова М. А.

Якщо рамку зі струмом розташувати між полюсами магнітів, рамка повернеться і встановиться перпендикулярно до ліній магнітної індукції поля, створеного магнітами. А як змусити рамку обертатися? Як створити електричний двигун, який, до речі, був винайдений на півсторіччя раніше, ніж двигун внутрішнього згоряння? Чому магнітне поле чинить на рамку зі струмом орієнтувальну дію?

Сила Ампера — це сила, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом..де B — магнітна індукція магнітного поля I — сила струму в провіднику; ℓ — довжина активної частини провідника; α — кут між напрямком вектора магнітної індукції і напрямком струму в провіднику.

Напрямок сили Ампера визначають за правилом лівої руки: Якщо ліву руку розташувати так, щоб лінії магнітної індукції входили в долоню, а чотири витягнуті пальці вказували напрямок струму в провіднику, то відігнутий на 90° великий палець укаже напрямок сили Ампера.

Момент сили Ампера. На плоский замкнений контур зі струмом I і площею S, розташований в однорідному магнітному полі індукцією B, сили Ампера створюють обертальний момент. Момент сили M — це фізична величина, яка характеризує обертальний ефект сили і дорівнює добутку сили F на плече d сили: M = F · d; [M] = Н · м.

Момент сил Ампера, які діють на плоский замкнений контур, розташований в однорідному магнітному полі, дорівнює добутку модуля магнітної індукції поля, сили струму в контурі, площі контуру і синуса кута α між вектором магнітної індукції та нормаллю до площини контуру: де α — кут між вектором магнітної індукції і нормаллю до площини контуру. Якщо рамка містить N витків дроту, обертальний момент розраховують за формулою:

Застосування сили Ампера. Електричні двигуни. Унаслідок дії сил Ампера рамка зі струмом може обертатися в магнітному полі. Це явище використовують у роботі електродвигунів. Щоб забезпечити обертання рамки в одному напрямку, застосовують колектор. Електричний двигун — це пристрій, у якому електрична енергія перетворюється на механічну.1 — ротор (рухома частина); 2 — статор (нерухома частина); 3 — обмотка статора; 4 — колектор.

Електровимірювальні прилади. Гальванометри, амперметри і вольтметри — це вимірювальні прилади магнітоелектричної системи. Їхня дія ґрунтується на повертанні рамки зі струмом у магнітному полі постійного магніту.1 — постійний нерухомий магніт; 2 — спіральні пружини; 3 — півосі; 4 — рамка, жорстко закріплена на півосях; 5 — нерухоме осердя; 6 — стрілка; 7 — шкала.

Гучномовець. Ще одним прикладом застосування сил Ампера є електродинамічний гучномовець, дія якого ґрунтується на втягуванні котушки зі струмом у магнітне поле кільцевого магніту. Електродинамічний гучномовець (динамік) — це пристрій, який перетворює електричний сигнал на чутний звук.1 — звукова котушка; 2 — дифузор; 3 — постійний кільцевий магніт; 4 — керн; 5 — фланці.

Знайти напрямок сили Ампера

Від нас

1. Прямолінійний провідник довжиною 0,5 м, по якому проходить струм силою 2 А, знаходиться в однорідному магнітному полі під кутом 30° до ліній індукції. При цьому на нього діє сила Ампера, модуль якої 0,5 Н. Визначити модуль індукції магнітного поля.

2. У провіднику, довжина активної частини якого становить 12 см сила струму дорівнює 50 А. Провідник вміщено в однорідне магнітне поле перпендикулярно лініям індукції, яка дорівнює 10 м. Тл. Яку роботу виконає магнітне поле при переміщенні цього провідника на 10 см?𝐴 = 𝐵𝐼𝑙𝑠𝑨 = 10¯² ∙ 50 ∙ 0,12 ∙ 0,1 = 6 ∙ 10 ¯³(Дж)

Дом робота Опрацювати пп 11 Розв. Вправа 11 (3,4)