Магнітне поле

    Магнітна дія електричного струму можна вивчати з допомогою магнітної стрілки. Вперше такий дослід провів в 1820 році датський вчений Ерстед. Він встановив над магнітною стрілкою, паралельно до її осі провідник підключений до джерела струму. при замиканні кола магнітна стрілка відхилялась, а при розмиканні поверталась в попереднє положення. Це означало, що при проходженні електричного струму по провіднику навколо нього виникає магнітне поле, яке повертає стрілку. В подальшому було вияснено, що навколо нерухомих зарядів (заряджених тіл) магнітного поля немає, але при їх русі воно тут же виникає. Отже, магнітне поле створюється рухомими електричними зарядами.

    "Побачити" магнітне поле можна з допомогою множини маленьких магнітних стрілок. Такими стрілками в магнітному полі можуть стати залізні ошурки. Якщо їх насипати на листок паперу навколо провідника зі струмом і злегка потрясти, то вони розмістяться в певному порядку - утворюючи замкнуті кругові лінії. Лінії, вздовж яких в магнітному полі розміщуються осі маленьких "магнітних стрілок", називаються силовими лініями магнітного поля. Напрями, на які вказує північний полюс магнітної стрілки в кожній точці поля прийнято за напрям силової лінії магнітного поля. При зміні напряму електричного струму в провіднику всі магнітні стрілки повертаються на 180°. Напрям силових ліній зв'язаний з напрямом струму, правило буравчика: обертанням ручки буравчика, який показує напрям магнітних ліній, а поступальний рух буравчика спів-падає з напрямом електричного струму.

    Якщо скрутити провідник в вигляді спіралі із множиною витків, то ми отримаємо котушку. Якщо через неї пропустити електричний струм, то вона почне притягувати залізні предмети, а якщо її підвісити вона установиться так, як магнітна стрілка. Отож котушка зі струмом створює магнітне поле і відповідно має два полюси: північний (N) і південний (S). Силові лінії магнітного поля котушки з струмом замкнуті.  Прийнято вважати, що поза котушкою вони направлені від її північного полюса до південного. Магнітне поле котушки з електричним струмом можна підсилити трьома способами: 

а) збільшити силу електричного струму, І;

б) збільшити число витків, n;

в) ввести сердечник (в цьому випадку вона стане називатись електромагнітом).

     Електромагніти широко використовуються в техніці завдяки тому, що величину і форму магнітного поля, яке ним створюється , легко регулювати:

а) величина магнітного поля пропорційна силі струму;

б) при відключенні струму поле зникає;

в) форма (розподілення) магнітного поля залежить від форми і розмірів електромагніта.

    Електромагніти є основними частинами багатьох технічних пристроїв: магнітних підіймальних кранів, сепараторів, телефонних і телеграфних апаратів, електричних дзвінків, різноманітних електромагнітних реле і т.п.

Питання

1. Який дослід провів Ерстед та який висновок він зробив?

2. Як знайти та зобразити напрямок ліній магнітного поля?

3. Якими властивостями володіє котушка зі струмом?

4. Що таке електромагніт, якими властивостями він володіє і де використовується?

Керівник гуртка Нікуліца В.Г., UT1YN

           Студент 4 курсу ЧНУ Ватрич Д.О. UR5YVD

P.S. Компютерний набір матеріалу виконано студентом 4 курсу ЧНУ Ватрич Д.О.