Меню

Вокруг катушки с током имеется



Тест по физике Электромагнитные явления для 8 класса

Тест по физике Электромагнитные явления для 8 класса с ответами. Тест включает два варианта, в каждом по 7 заданий.

Вариант 1

A1. Магнитное поле существует

1) вокруг любых предметов
2) вокруг неподвижных электрических зарядов
3) вокруг проводника в отсутствие тока
4) вокруг движущихся зарядов и проводников с током

А2. Направление магнитных линий поля проводника с током связано

1) с направлением линий электрического поля
2) с направлением тока в проводнике
3) с направлением магнитного поля окружающих тел
4) с положением проводника относительно Земли

А3. Катушка с железным сердечником внутри называется

1) постоянным магнитом
2) электромагнитом
3) электродом
4) якорем двигателя

А4. Катушка с током и постоянный магнит

1) не взаимодействуют между собой
2) будут всегда отталкиваться
3) будут всегда притягиваться
4) будут притягиваться или отталкиваться в зависимости от направления тока в катушке

А5. Вблизи полюсов постоянного магнита магнитная стрелка установится в положение, показанное на рисунке

Рисунок к заданию А5 вариант 1

А6. Магнитные линии проводника с током правильно показаны на рисунке

Рисунок к заданию А6 вариант 1

B1. Установите соответствие между устройствами и принципами их действия.

УСТРОЙСТВО

А) Электромагнит
Б) Компас

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

1) Искривление проводника в электрическом поле
2) Возникновение магнитного поля вокруг проводника с током
3) Вращение катушки с током в магнитном поле
4) Свойство магнитной стрелки устанавливаться по направлению магнитных линий
5) Нагревание проводника с током

Номера выбранных вариантов запишите в таблицу. Цифры в ответе могут повторяться.

Вариант 2

A1. Вокруг проводника с током или движущихся зарядов существует

1) только электрическое поле
2) только магнитное поле
3) электрическое и магнитное поля
4) только поле силы тока

А2. Магнитные линии поля проводника с током представляют собой

1) прямые, параллельные проводнику
2) прямые, перпендикулярные проводнику
3) окружности, охватывающие проводник
4) квадраты, охватывающие проводник

А3. Тела, длительное время сохраняющие намагниченность, называются

1) постоянными магнитами
2) электромагнитами
3) электродами
4) якорями двигателя

А4. Полюсы постоянных магнитов

1) не взаимодействуют
2) только отталкиваются
3) только притягиваются
4) притягиваются, если они разноименные, и отталкиваются, если они одноименные

А5. В магнитном поле, магнитные линии которого показаны на рисунке, магнитная стрелка установится в положение

Рисунок к заданию А5 вариант 2

А6. Магнитные линии постоянного полосового магнита правильно показаны на рисунке

Рисунок к заданию А6 вариант 2

B1. Установите соответствие между устройствами и принципами их действия.

УСТРОЙСТВО

А) Электродвигатель
Б) Гальванометр

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

1) Искривление проводника в электрическом поле
2) Возникновение магнитного поля вокруг проводника с током
3) Вращение катушки с током в магнитном поле
4) Свойство магнитной стрелки устанавливаться по направлению магнитных линий
5) Нагревание проводника с током

Номера выбранных вариантов запишите в таблицу. Цифры в ответе могут повторяться.

А Б

Ответы на тест по физике Электромагнитные явления для 8 класса
Вариант 1
А1-4
А2-2
А3-2
А4-4
А5-1
А6-1
В1. А2 Б4
Вариант 2
А1-3
А2-3
А3-1
А4-4
А5-2
А6-3
В1. А3 Б3

Источник

Магнитное поле катушки с током. Электромагниты

Урок 35. Физика 8 класс (ФГОС)

Доступ к видеоуроку ограничен

Конспект урока «Магнитное поле катушки с током. Электромагниты»

На прошлом уроке мы говорили о том, что вокруг любого проводника с током существует магнитное поле.

Большой практический интерес представляет магнитное поле катушки с током — соленоида (так называют такую катушку в технике). Она представляет собой намотанную на цилиндрическую поверхность проволоку, причём длина обмотки во много раз больше её диаметра.

Если пропустить по такой катушке ток, то она приобретёт свойство притягивать к себе лёгкие металлические предметы.

Если подвесить катушку с током на тонких и гибких проводниках и дать ей возможность свободно вращаться, то она установится так, что один её конец будет обращён на север, а другой — на юг. Следовательно, катушка с током, как и магнитная стрелка, имеет два полюса — северный и южный. Если поменять направление тока в катушке, то она повернётся на 180 о . Это свидетельствует о том, что направление линий магнитного поля катушки связано с направлением тока в ней.

Читайте также:  Регулировка тока блока питания светодиодной ленты

Применяя железные опилки, можно получить картину линий магнитного поля катушки с током.

Как видим, внутри катушки магнитные линии параллельны друг другу, а на концах расходятся и замыкаются вне катушки. Таким образом, линии магнитного поля катушки с током, также, как и прямого тока, являются замкнутыми кривыми.

Принято считать, что вне катушки они направлены от её северного полюса к южному.

Для определения направления линий магнитного поля можно использовать правило правой руки, но только для соленоида. Если ладонью правой руки обхватить катушку с током так, чтобы четыре пальца расположились по направлению тока, то отставленный большой палец укажет направление линий магнитного поля внутри катушки.

Теперь выясним, можно ли как-нибудь увеличить силу магнитного поля катушки с током. Для этого проделаем такой опыт. Возьмём две катушки, в одной из которых число витков проволоки больше, чем во второй. И присоединим их к одинаковым источникам тока.

Замкнув цепь, мы увидим, что при одинаковой силе тока, катушка с большим числом витков, притянет к себе больше железных предметов. Значит, магнитное поле катушки с током тем сильнее, чем больше число витков в ней.

Теперь видоизменим наш опыт. Включим катушку в электрическую цепь, содержащую реостат и с его помощью будем изменять силу тока в цепи.

При увеличении силы тока, сила магнитного поля катушки с током увеличивается, а при уменьшении силы тока — уменьшается. Значит, сила магнитного поля катушки с током зависит от силы тока.

Но, кроме описанных нами двух способов усилить магнитное поле катушки, есть и ещё один. Этот способ впервые придумал Д. Араго, поместив внутрь катушки металлический стержень.

Араго заметил, что даже при постоянной силе тока и числе витков, магнитное поле катушки значительно увеличивается, если внутри катушки с током находится железный стержень.

Впоследствии железный стержень стали называть сердечником, а катушку с сердечником — электромагнитом. Назначение электромагнита понятно из названия: с помощью электрического тока создаётся мощный магнит.

Электромагнит, который представлен на рисунке, может удержать груз массой в десятки килограммов даже при небольшой силе тока в катушках, что недоступно никакому постоянному магниту.

Электромагниты, благодаря возможности регулировать их магнитное действие, широко используются людьми. Например, электромагниты, используемые на производстве, способны удерживать и переносить тонны металлического груза. Ещё недавно казалось, что поезд на магнитной «подушке» — это дело отдалённого будущего. Сегодня такие поезда построены, в Китае и Японии они уже находятся в эксплуатации. Поезд не имеет колёс, а «плывёт» над длинной магнитной полосой, заменяющей рельсы. Под магнитной полосой расположены мощные электромагниты, создающие необходимое магнитное поле. Поезда на магнитной подушке не испытывают трения, не загрязняют атмосферу и практически бесшумны.

Ещё одно применение магнита — использование его в электрическом звонке.

При нажатии кнопки цепь звонка замыкается, железная пластинка, называемая якорем, притягивается к электромагниту и молоточек ударяет по звонковой чаше. При этом контакт с винтом нарушается, ток в электромагните прекращается, и пружина возвращает якорь в прежнее положение. Затем всё повторяется снова.

Источник

Вокруг катушки с током имеется

Назад в «Оглавление» — смотреть

1. В каком направлении устанавливается катушка с током, подвешенная на длинных тонких проводниках?

Если катушку с током подвесить на тонких и гибких проводниках, то она установится так же, как магнитная стрелка компаса.
Один конец катушки будет обращен к северу, другой — к югу.

Читайте также:  От холодильника бьет током что делать

2. Какое сходство имеется у неё с магнитной стрелкой?

Катушка с током, как и магнитная стрелка, имеет два полюса — северный и южный.
Вокруг катушки с током имеется магнитное поле.

Магнитное поле катушки с током можно обнаружить при помощи опилок.
Магнитные линии магнитного поля катушки с током являются замкнутыми кривыми.
Вне катушки они направлены от северного полюса катушки к южному.

2. Какими способами можно усилить магнитное действие катушки с током?

Магнитное действие катушки с током тем сильнее, чем больше число витков в ней.
При увеличении силы тока в катушке действие магнитного поля катушки с током усиливается, при уменьшении — ослабляется.
Магнитное действие катушки с током можно усилить введя внутрь катушки железный стержень (сердечник).

3. Что называют электромагнитом?

Катушка с железным сердечником внутри называется электромагнитом.

4. Для каких целей используют на заводах электромагниты?

Электромагниты широко применяют в технике.
Они быстро размагничиваются при выключении тока.
Их можно изготавливать самых различных размеров.
Во время работы электромагнита можно регулировать его магнитное действие, меняя силу тока в катушке.
Электромагниты, обладающие большой подъемной силой, используют на заводах для переноски изделий из стали или чугуна..
Применяются электромагниты в телеграфном, телефонном аппаратах и во многих других устройствах.

5. Как устроен магнитный сепаратор для зерна?

Работа магнитного сепаратора для зерна состоит в следующем:
В зерно подмешивают мелкие железные опилки.
Они не прилипают к гладким зернам полезных злаков, но прилипают к зернам сорняков.
Зерна высыпаются из бункера на вращающийся барабан.
Внутри барабана находится сильный электромагнит.
Притягивая железные частицы, он извлекает зерна сорняков из потока зерна и очищает зерно от сорняков и случайных железных предметов.

Источник

Магнитное поле катушки с током

Если в пространстве вокруг неподвижных электрических зарядов существует электростатическое поле, то в пространстве вокруг движущихся зарядов (как и вокруг изменяющихся во времени электрических полей, что изначально предположил Максвелл) существует магнитное поле. Это легко наблюдать экспериментально.

Именно благодаря магнитному полю и взаимодействуют между собой электрические токи, а также постоянные магниты и токи с магнитами. По сравнению с электрическим взаимодействием, магнитное взаимодействие является значительно более сильным. Это взаимодействие в свое время изучал Андре-Мари Ампер.

В физике характеристикой магнитного поля служит магнитная индукция B, и чем она больше, тем сильнее магнитное поле. Магнитная индукция В — величина векторная, ее направление совпадает с направлением силы, действующей на северный полюс условной магнитной стрелки, помещенной в какую-нибудь точку магнитного поля, — магнитное поле сориентирует магнитную стрелку в направлении вектора В, то есть в направлении магнитного поля.

Вектор В в каждой точке линии магнитной индукции направлен к ней по касательной. То есть индукция В характеризует силовое действие магнитного поля на ток. Похожую роль играет напряженность Е для электрического поля, характеризующая силовое действие электрического поля на заряд.

Простейший эксперимент с железными опилками позволяет наглядно продемонстрировать явление действия магнитного поля на намагниченный объект, поскольку в постоянном магнитном поле маленькие кусочки ферромагнетика (такими кусочками являются железные опилки) становится, намагничиваясь по полю, магнитными стрелками, словно маленькими стрелками компаса.

Эксперимент с металлическими опилками

Если взять вертикальный медный проводник, и продеть его через отверстие в горизонтально расположенном листе бумаги (или оргстекла, или фанеры), а затем насыпать металлические опилки на лист, и немного встряхнуть его, после чего пропустить по проводнику постоянный ток, то легко заметить, как опилки выстроятся в форме вихря по окружностям вокруг проводника, в плоскости перпендикулярной току в нем.

Читайте также:  Пользуясь правилом буравчика определите направление тока в проводнике вариант 8

Эти окружности из опилок как раз и будут условным изображением линий магнитной индукции В магнитного поля проводника с током. Центр окружностей, в данном эксперименте, будет расположен ровно в центре, по оси проводника с током.

Правило правового винта

Направление векторов магнитной индукции В проводника с током легко определить по правилу буравчика или по правилу правого винта: при поступательном движении оси винта по направлению тока в проводнике, направление вращения винта или рукоятки буравчика (вкручиваем или выкручиваем винт) укажет направление магнитного поля вокруг тока.

Почему применяется правило буравчика? Поскольку операция ротор (обозначаемая в теории поля rot), используемая в двух уравнениях Максвелла, может быть записана формально как векторное произведение (с оператором набла), а главное потому, что ротор векторного поля может быть уподоблен (представляет собой аналогию) угловой скорости вращения идеальной жидкости (как представлял сам Максвелл), поле скоростей течения которой изображает собой данное векторное поле, можно воспользоваться для ротора теми формулировками правила, которые описаны для угловой скорости.

Таким образом, если крутить буравчик в направлении завихрения векторного поля, то он будет ввинчиваться в направлении вектора ротора этого поля.

Как видите, в отличие от линий напряженности электростатического поля, которые в пространстве разомкнуты, линии магнитной индукции, окружающие электрический ток, замкнуты. Если линии электрической напряженности Е начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных, то линии магнитной индукции В просто замкнуты вокруг порождающего их тока.

Проводник с током и металлические опилки

Теперь усложним эксперимент. Рассмотрим вместо прямого проводника с током виток с током. Допустим, нам удобно расположить такой контур перпендикулярно плоскости рисунка, причем слева ток направлен на нас, а справа — от нас. Если теперь внутри витка с током разместить компас с магнитной стрелкой, то магнитная стрелка укажет направление линий магнитной индукции — они окажутся направлены по оси витка.

Почему? Потому что противоположные стороны от плоскости витка окажутся аналогичны полюсам магнитной стрелки. Откуда линии В выходят — это северный магнитный полюс, куда входят — южный полюс. Это легко понять, если сначала рассмотреть проводник с током и с его магнитным полем, а затем просто свернуть проводник в кольцо.

Направление тока в витке

Для определения направления магнитной индукции витка с током также пользуются правилом буравчика или правилом правого винта. Поместим острие буравчика по центру витка, и станем его вращать по часовой стрелке. Поступательное движение буравчика совпадет по направлению с вектором магнитной индукции В в центре витка.

Очевидно, направление магнитного поля тока связано с направлением тока в проводнике, будь то прямой проводник или виток.

Принято считать, что та сторона катушки или витка с током, откуда линии магнитной индукции В выходят (направление вектора В наружу) — это и есть северный магнитный полюс, а куда линии входят (вектор В направлен внутрь) — это южный магнитный полюс.

Магнитное поле катушки с током

Если множество витков с током образуют длинную катушку — соленоид (длина катушки во много раз превышает ее диаметр), то магнитное поле внутри нее однородно, то есть линии магнитной индукции В параллельны друг другу, и имеют одинаковую плотность по всей длине катушки. Кстати, магнитное поле постоянного магнита похоже снаружи на магнитное поле катушки с током.

Для катушки с током I, длиной l, с количеством витков N, магнитная индукция в вакууме будет численно равна:

Магнитная индукция

Итак, магнитное поле внутри катушки с током является однородным, и направлено от южного к северному полюсу (внутри катушки!) Магнитная индукция внутри катушки пропорциональна по модулю числу ампер-витков на единицу длины катушки с током.

Источник