ПОСТОЯННИ МАГНИТИ. МАГНИТНОТО ПОЛЕ НА ЗЕМЯТА

В допълнение към електромагнитите, постоянните магнити се използват широко в науката и технологиите, с които учениците вече са частично запознати. Важно е да се покаже процесът на магнетизиране на стоманени предмети от магнитното поле на електрически ток.

За експеримента вземете стоманен прът (нож за трион, пила) и навийте върху него 20-30 оборота изолирана тел. През намотката се прокарва постоянен ток и след отстраняване на пръта се откриват неговите магнитни свойства. Подобни експерименти се правят с алуминиеви, медни, стъклени и други пръти. Разглеждайки ги, те откриват, че не стават магнити. Можете да магнетизирате стоманени стружки, изсипани в епруветка. Епруветката се държи като магнит. След разклащане на дървените стърготини магнитните му свойства изчезват.

Изучаването на магнити завършва с наблюдение на магнитни линии, получени с помощта на железни стружки. Сравнявайки картината на магнитните линии на постоянен магнит и намотка с ток, се стига до извода, че те са сходни. Запознайте студентите с хипотезата на Ампер за молекулните течения, накратко разкажете за електронните концепции за същността на магнитните свойства на материята.

Както учениците знаят, земята е естествен постоянен магнит. Произходът на земния магнетизъм все още е научен проблем, който все още не е напълно разрешен. Предполага се, че земният магнетизъм е свързан с течното ядро, в което е възможна циркулацията на електрически токове. С помощта на космически кораби се изучават магнитни полета на други планети, които могат да хвърлят светлина върху произхода на магнитните полета на небесните тела и Земята. Така например, съветските станции "Венера" ​​са установили, че Венера няма собствено магнитно поле. Има доказателства, че това е единствената планета в Слънчевата система, която няма собствено магнитно поле.

Стоманените тела могат да се магнетизират в полето на Земята по същия начин, както в магнитното поле на бобина с ток. В някои случаи това е нежелателно. Пример е намагнитването на корабите в земното магнитно поле. По време на Втората световна война такива кораби могат да се превърнат в мишена за магнитни мини, които автоматично се ориентират в магнитното поле на кораба. Съветските учени за кратко време разработиха надежден метод за размагнитване на кораби и по този начин спасиха много кораби от смърт. Методът на размагнитване се състоеше в това, че корпусът беше заобиколен от тел, през който се пропускаше ток с желаната посока и сила, магнитното поле на което размагнитва кораба.

училище по физика на магнитно поле

Студентите вече са наблюдавали ефекта на магнитно поле върху проводник с ток. Това явление е в основата на работата на много технически устройства и най-вече - електрически двигатели. Това налага по-подробно проучване на въпроса за ефекта на магнитното поле върху тоководещ проводник. За тази цел експериментът се повтаря, като се използва настройката, представена на Фигура 2.

Хоризонталният участък на проводника е поставен между полюсите на дъгообразния магнит. Изправителят или батерията са разположени така, че всички ученици да могат да видят местоположението на полюсите на текущия източник.

Когато веригата е затворена, се наблюдава отклонение на проводника, когато се отвори, той се връща в равновесно положение.

След това извадете магнита и затворете и отворете веригата отново. Телът остава неподвижен. Заключение: магнитно поле действа с известна сила върху проводник с ток.

След това помислете за въртенето на контура (рамката) с ток в магнитно поле, както е показано на Фигура 5.

Като практическо приложение явлението запознава студентите с устройството и принципа на действие на електрическо измервателно устройство на магнитоелектрическа система. Това може да се направи с помощта на плакати и демонстрационен училищен галванометър, както и работещ модел като този, показан на Фигура 6. Когато се прави модел, няколко десетки навивки на тел d = 0,2-0,3 mm в емайлирана изолация се навиват върху рамка с размери около 160X80 mm. Началото и краят на проводника са усукани със спирали a и b около краищата на оста на рамката, преминали през средата на дългите страни на рамката и фиксирани в отворите на стълба c и вертикалния панел d. След това краищата на спиралите са прикрепени: единият - към колоната c, другият - към панела d - и водят към клемите ki и ki. Към оста на рамката е прикрепена стрелка e, а към панела е залепена скала с деления, която едновременно служи като фонов екран. Когато демонстрирате устройството, постоянните магнити се поставят на стойки близо до рамката, както е показано на Фигура 7.