Классы
Предметы

Направление тока и направление линий его магнитного поля (Ерюткин Е.С.)

Этот видеоурок доступен по абонементу
Подробнее об абонементе, платных и бесплатных уроках

У вас уже есть абонемент? Войти

Оплатить абонементот 75 руб. в месяц
У вас уже есть абонемент? Войти
Направление тока и направление линий его магнитного поля (Ерюткин Е.С.)

На этом занятии мы узнаем всё о направлении тока и направлении линии его магнитного поля. Поднимаемый на уроке вопрос связывает между собой направление электрического токаи направление его магнитных линий. На примере опыта Эрстеда мы узнаем, как происходит изменение направления тока под воздействием на него магнитного поля. Также выучим правило «буравчика» или правило правого винта.

Опыт Эрстеда

В ходе урока мы определим взаимосвязь электрического тока и направления его магнитных линий. Для поиска закономерностей необходимо обратиться к опыту, который впервые был проведен в 1820 году датским ученым Эрстедом.

опыт Эрстеда

Рис. 1. Схема опыта Эрстеда

Обратимся к схеме опыта. В двух штативах был укреплен прямой проводник, подключенный к источнику тока. Под проводником располагалась магнитная стрелка, когда протекал электрический ток, магнитная стрелка располагалась перпендикулярно проводнику с током. Следующий эксперимент с изменением полярности. Электрический ток протекает в противоположную сторону. В результате направление тока в проводнике изменилось. Что произошло с магнитной стрелкой? Магнитная стрелка развернулась на 180 °. Обратите внимание, теперь южный полюс стрелки указывал туда, куда указывал северный, а северный – в противоположном направлении.

О чем этот эксперимент говорит? О том, что, когда изменяется направление электрического тока, изменяется направление магнитных линий.

Правило буравчика, правило правой руки

В результате многочисленных экспериментов, проведенных с токами, различными токами, было установлено правило, которое теперь называется либо правилом буравчика, либо правилом правого винта. Определение: если острие буравчика (сверла) направить по направлению тока, то направление вращения рукоятки укажет направление магнитных линий.

Правило буравчика

Рис. 2. Правило буравчика

Иногда это правило еще называют правилом правой руки. Определение: большой палец правой руки мы должны направить по направлению тока в проводнике. Тогда, условно обхватывая остальными четырьмя пальцами данный проводник, направление обхвата укажет направление магнитных линий.

Соленоид

Правило правой руки

Рис. 3. Правило правой руки

Кроме магнитных стрелок, исследование магнитного поля проводится при помощи контура с электрическим током. Если по контуру протекает электрический ток, то в магнитном поле этот контур будет разворачиваться определенным образом и вокруг него будет создаваться собственное магнитное поле. Если мы возьмем проводник и свернем его в большое количество витков, то такой проводник называют соленоид (от греческих слов «трубка» и «образный»).

Интересно, что и в этом случае мы можем воспользоваться правилом правой руки для определения направления линий магнитного поля такого соленоида. Если мы 4 пальца направим по току и отогнем большой палец, то его направление укажет на северный полюс соленоида. Внутри такого проводника, свернутого в большой соленоид, будет наблюдаться однородное магнитное поле.

Соленоид

Рис. 4. Соленоид и его магнитное поле

В данном случае мы говорим о взаимосвязи электрического тока и направления его магнитных линий. Но может быть и наоборот. Если мы знаем направление магнитных линий, то по этим линиям мы можем определить направление электрического тока.

Список дополнительной литературы:

Кикоин А.К. Откуда берется магнетизм? // Квант. — 1992. — № 3. — С. 37-39,42. Элементарный учебник физики. Под ред. Г.С. Ландсберга. Т. 2. – М.: 1974. Яворский Б.М., Пинский А.А. Основы физики. Т.2. – М.: Физматлит, 2003.