Фізика · 9 клас

Дія магнітного поля на провідник зі струмом. Сила Ампера

Як магнітне поле змушує провідник рухатися?

Дослід · формула · правило лівої руки

Пригадаємо

Що ми вже знаємо про магнітне поле

Джерело поля

Магнітне поле створюється рухомими зарядами й струмом.

Лінії індукції

Лінії магнітної індукції замкнені. Їхній напрям показує напрям поля.

Дія поля

Поле діє на магнітну стрілку й повертає її.

А що станеться, якщо помістити в поле провідник зі струмом?

2

Спостерігаємо дослід

Магнітне поле діє на провідник зі струмом

Поміщаємо провідник між полюсами підковоподібного магніту.

Умикаємо струм. Провідник відхиляється.

Змінюємо напрям струму. Напрям руху теж змінюється.

Сила Ампера є силою, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом.

3

Ім’я у фізиці

Андре-Марі Ампер

Французький фізик, один із засновників електродинаміки.

Вивчав взаємодію провідників зі струмом. Його праці допомогли пояснити зв’язок електричних і магнітних явищ.

Ампер, А

Одиниця сили струму названа його іменем.

Андре-Марі Ампер

4

Величина сили

Сила Ампера залежить від індукції, струму й довжини

— магнітна індукція, Тл; — сила струму, А; — довжина ділянки провідника в полі, м.

— кут між напрямом струму та вектором магнітної індукції. Силу вимірюють у ньютонах (Н).

Перпендикулярно до поля

Сила найбільша.

Уздовж ліній поля

Сила Ампера дорівнює нулю.

5

Задачі

Визначити силу, з якою однорідне магнітне поле діє на провідник довжиною 20 см, якщо сила струму в ньому 30мА і розташований під кутом 45° до вектора магнітної індукції. Магнітна індукція складає 0,5Тл.

Провідник зі струмом 5А знаходиться в магнітному полі з індукцією 10Тл. Визначити довжину провідника, якщо магнітне поле діє на нього із силою 20Н перпендикулярно провіднику.

Чому дорівнює індукція магнітного поля, в якому на провідник з довжиною активної частини 5см діє сила 50мН. Сила струму в провіднику 25 А. Провідник розташований перпендикулярно індукції магнітного поля.

Визначити силу струму в провіднику довжиною 20 см, розташованому перпендикулярно силовим лініям магнітного поля з індукцією 0,06Тл, якщо на нього з боку магнітного поля діє сила 0,48Н.

Провідник довжиною 20 см з силою струму 50А знаходиться в однорідному магнітному полі з індукцією 40мТл. Яку роботу здійснить джерело струму, якщо провідник переміститься на 10 см перпендикулярно вектору магнітної індукції (вектор магнітної індукції перпендикулярний напряму струму в провіднику).

Провідник довжиною 0,15м перпендикулярний вектору магнітної індукції однорідного магнітного поля, модуль якого 0,4Тл. Сила струму в провіднику 8А. Знайти роботу, яка була здійснена при переміщенні провідника на 0,025м в напрямі сили Ампера.


6

Напрям сили

Правило лівої руки визначає напрям сили

image.png

Сила Ампера перпендикулярна і до напряму струму, і до вектора магнітної індукції.

7

Застосовуємо правило

Приклад застосування правила лівої руки

Лінії поля йдуть від N до S. Струм спрямований до нас. За правилом лівої руки сила Ампера напрямлена вгору.

8

Вказати напрямок сили Ампера

image.png
image.png


9

Повторення

image.png
image.png
image.png
10

Для допитливих

image.png
image.png
image.png



11

Поворення

image.png
12

Від досліду до техніки

Де працює сила Ампера

Електродвигуни

Сили, що діють на провідники обмотки, створюють обертання.

Вимірювальні прилади

Поворот рамки зі струмом переміщує стрілку.

Гучномовці й динаміки

Котушка рухається в магнітному полі й змушує дифузор коливатися.

13

Запам’ятай

Головне з теми

Що діє?

Магнітне поле діє на провідник зі струмом із силою Ампера.

Яка величина?

Враховуємо індукцію, струм, довжину та кут.

Куди напрямлена?

Напрям визначаємо за правилом лівої руки.

Великий палець показує напрям сили.

14