Урок 47 Тема: Электромагнитное поле
| Вид материала | Урок |
- Электромагнитное поле и его влияние на здоровье человека, 460.04kb.
- Электромагнитное поле и его влияние на здоровье человека, 399.9kb.
- Контрольная работа для 9 класса по теме «Электромагнитное поле», 23.69kb.
- В заданиях №1 – 17 ( 1 балл за задание), 19.79kb.
- Единое электромагнитное гравитационное поле или дополнение к статье Немчинова, 36.31kb.
- Самостоятельная работа 10 кл «Переменное электромагнитное поле», 25.49kb.
- Электромагнитные волны, электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве, 134.85kb.
- Урок по физике на тему: "Магнитное поле". 8-й класс, 123.92kb.
- Пятая тема. Предпосылки возникновения теории относительности. Законы электродинамики, 513.06kb.
- Электромагнитное поле, 612.32kb.
Урок 47
Тема: Электромагнитное поле
Цель урока: сформулировать понятие электромагнитного поля
Ход урока
- Проверка домашнего задания
1. Что называется переменным током? Как его можно получить с помощью простого опыта? (Переменный электрический ток – это электрический ток, периодически меняющийся со временем по модулю и направлению).Переменный ток можно получить, если в катушке замкнутой на гальванометр, периодически двигать манит вверх и вниз. При этом стрелка гальванометра будет периодически отклоняться от нулевого значения то в одну сторону, то в другую. Это будет свидетельствовать о том, что и модуль силы индукционного тока, и его направление периодически меняются во времени, то есть в катушке образуется переменный ток.
2. Где используется переменный электрический ток? В электросетях.
3. Что такое частота, период, фаза переменного тока? (Фаза - максимальное смещение колеблющегося тела от положения равновесия. Период – время совершения одного колебания Период обозначается буквой «Т» и с СИ измеряется в секундах (с). Частота – количество колебаний в единицу времени. Частота обозначается буквой ню «۷» и в Си измеряется в герцах (ГЦ). Связь между периодом и частотой выражается формулой Т = 1/۷ или ۷ = 1/Т.).
4. На каком явлении основано действие наиболее распространенных в настоящее время генераторов переменного тока? на явлении возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через контур, которое называется явление электромагнитной индукции.
5. Расскажите об устройстве и принципе действия промышленного генератора. Генератор состоит из статора – неподвижной части, выполняющей функцию замкнутого контура, ротора – вращающейся части, выполняющий функцию магнита(в промышленности- электромагниты). Принцип действия генератора основан на действии электромагнитной индукции. При вращении ротора внешней силой меняется магнитный поток, пронизывающий статор, в результате в нем индуцируется переменный ток.
- Новый материал
Согласно явлению электромагнитной индукции, открытой в 1831 году Майклом Фарадеем, при изменении магнитного потока, пронизывающего контур замкнутого проводника, в этом проводнике возникает индукционный ток. В опытах Фарадея переменное магнитное поле, пронизывающее замкнутый контур проводника, создавало в нем электрическое поле, под действием которого и возникал индукционный ток.
Возникло сразу же множество вопросов:
- Отличаются ли это поля, созданные неподвижным электрическим зарядом и подвижным?
- Возникает ли это поле только в проводнике или существует и в пространстве вокруг него?
- Играет ли роль в возникновении этого поля замкнутый проводник, по которому течет ток?
Ответы на эти и другие вопросы были получены в 1885 году, когда Джеймс Клерк Максвелл создал теорию электромагнитного поля.
Нельзя создать переменное поле без того, чтобы одновременно в пространстве не возникало бы и электрическое поле. И наоборот, переменное электрическое поле не может существовать без магнитного поля.
Покоящийся заряд создает электрическое поле. Но ведь заряд покоится лишь относительно определенной системы отсчета. Относительно других систем он может двигаться, и, следовательно, создавать магнитное поле.
Лежащий на столе магнит создает только магнитное поле. Но движущийся относительно него наблюдатель обнаружит и электрическое поле в полном соответствии с явлением электромагнитной индукции.
Утверждение, что в данной точке пространства существует только электрическое поле или магнитное бессмысленно, если не указать, по отношению к какой системе отсчета эти поля рассматриваются.
Можно сделать вывод: электрические и магнитные поля – это проявление единого целого: электромагнитного поля, источником которого служат ускоренно движущиеся электрические заряды.
Переменное электрическое поле называется вихревым, поскольку его силовые линии замкнуты подобно линиям индукции магнитного поля. Это и отличает его от поля электростатического, т.е. постоянного, не меняющегося во времени.
Различия между вихревым электрическим и электростатическим полями
| № | | Электростатическое поле | Вихревое электрическое поле |
| 1 | Источник поля | Неподвижный заряд | Переменное магнитное поле |
| 2 | Силовые линии | Незамкнуты (начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных зарядах. | Замкнуты |
| 3 | Индикатор поля | Обнаруживается по действию на электрические заряды | Электрические заряды |
Созданная Максвеллом теория, позволившая предсказать существование электромагнитного поля за 22 года до того, как оно было обнаружено экспериментально, считается величайшим из научных открытий, роль которого в развитии науки и техники трудно переоценить.
Теория Максвелла: меняющееся во времени электрическое поле порождает магнитное поле, и, наоборот, меняющееся во времени магнитное поле порождает переменное электрическое поле.
- Закрепление изученного
Упражнение 41.
В опыте, показанном на рисунке 126 учебника, при замыкании ключа сила тока, протекающего через катушку А, в течение некоторого промежутка времени увеличилась. При этом в катушке С возникал кратковременный ток.
1. Отличаются ли чем-нибудь электрические поля, под действием которых возникали токи в катушках А и С? (Не отличаются)
2. Существовали бы эти поля в момент замыкания ключа, если бы не было катушки С с гальванометром? (существовали)
3 . Можно ли выбрать такую систему отсчета, в которой электронный луч в кинескопе телевизора не создает электрического поля? Магнитного поля? Если связать систему отсчета с одним из электронов электронного пучка, то в ней не обнаружится магнитное поле движущихся электронов, так как относительно электрона в пучке весь поток электронов покоится, а неподвижные заряды создают вокруг себя только электрическое поле.
4. Можно ли выбрать систему отсчета, в которой прямоугольный участок провода с постоянным током не создает магнитного поля? Нельзя. Если система отсчета будет двигаться со скоростью упорядоченного движения электронов, то положительные ионы решетки движутся со скоростью системы отсчета в противоположном направлении.
5. В катушке с током существует магнитное поле, которое меняется в соответствии с изменением тока, график которого показан на рисунке. В какие промежутки времени около торца катушки можно обнаружить не только магнитное поле, но и электрическое поле? В любой промежуток времени, так как переменное магнитное поле порождает переменное электрическое поле.
- Домашнее задание
1. § 51, вопросы к параграфу.