Основные понятия : индукция магнитного поля, сила Ампера, линии магнитной индукции, вектор магнитной индукции.
Для характеристики способности магнитного поля оказывать силовое действие на проводник с током вводится векторная величина - магнитная индукция В .
Силовое действие магнитного поля может обнаруживаться по действию силы Ампера на прямолинейный проводник с током (см. рис.1.а) и по вращающему действию на замкнутый контур (см. рис.1.б).
При исследовании силового действия магнитного поля с помощью прямолинейного проводника с током (см.рис.2) оказывается, что сила Ампера зависит от самого магнитного поля - более мощный магнит действует на данный проводник с большей силой. Кроме того, сила действия F А
магнитного поля на проводник пропорциональна длинеэтого проводника,силе тока в нем, а также зависит от ориентации проводника в магнитном поле:
Рис. 2. Определение силы Ампера с помощью рычажных весов.
Отношение (1) модуля максимального значения силы Ампера (при 90 0 между направлением вектора магнитной индукции и единичным вектором, задающим направление проводника с током), действующей на проводник с током, к силе тока и длине проводника есть величина постоянная. Она не зависит ни от длины проводника, ни от силы тока в нем. Отношение (1)зависит только от поля и может служить его количественной характеристикой. Эта величина и принимается за модуль вектора магнитной индукции: модуль магнитной индукции равен отношению максимального значения модуля силы Ампера , действующей на проводник с током, к силе тока в проводнике и его длине :
По формуле (1) можно определить индукцию однородного магнитного поля.
В СИ единица магнитной индукции называется тесла (Тл)
в честь югославского электротехника Николы Тесла
(рис.3).
Рис.3. Никола Тесла и его опыты по электричеству.
С помощью формулы (1) можно установить связь между единицей магнитной индукции и единицами других величин СИ:
До сих пор для графического изображения магнитных полей мы пользовались линиями, которые условно называли магнитными линиями или линиями магнитного поля. Теперь мы можем уточнить название и дать определение этих линий.
Более точное название магнитных линий - линии магнитной индукции (или линии индукции магнитного поля ).
Линиями магнитной индукции называются линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением магнитной индукции (рис.4).
Рис.4. Линии магнитной индукции.
Магнитное поле называется однородным, если во всех его точках магнитная индукция
В
одинакова (как по модулю, так и по направлению)
(рис.5). В противном случае поле называется неоднородным
(рис.6, рис.7).
Чем больше магнитная индукция в данной точке поля, тем с большей силой будет действовать поле в этой точке на магнитную стрелку или на движущийся электрический заряд (например, B 1 > B 2 на рис.7).
Домашнее задание:
А.В. Перышкин, Е.М. Гутник,Физика 9, Дрофа, 2006: § 47, Упр.37
Перейти к конспектов за 9 класс.
Перейти к следующему уроку:
Давайте раскроем суть понятия «индукция» в его разных смыслах, и приведём примеры. Особое внимание уделим смыслу индукции в физике. Итак, что такое индукция? Понятие индукция относится не только физической величине. Давайте рассмотрим индукцию в физике. Индукцию в ней различают по трём основным категориям. Индукция бывает электромагнитной, электрической и магнитной. Если говорить простым языком, то определение индукции можно дать следующее. Индукция - это связь между магнитным потоком и электрическим током.
Что такое магнитная индукция
Магнитная индукция - это векторная величина. Она является силовой характеристикой магнитного поля. То есть магнитное поле и магнитная индукция имеют одинаковые составляющие. С помощью магнитной индукции можно определить с какой силой магнитное поле действует на заряд. А сила может различаться в зависимости от величины заряда или соответственно магнитной индукции.
Что такое электромагнитная индукция
Электромагнитная индукция — явление, которое возникает, когда электрический ток попадает в замкнутый контур. Обязательное условие это изменение магнитного потока, проходящего через замкнутый контур. И только с замкнутым контуром возможно определение электромагнитной индукции. Электромагнитную индукцию открыл известный физик Майкл Фарадей.
Что такое индукция магнитного поля
Из курса 8 класса физики мы знаем, что магнитная индукция порождается электрическим током. Его мы обнаруживаем только по действию на проводники с током. Как определить модуль и направление вектора магнитной индукции? Модуль и направление вектора магнитной индукции определяется через влияние магнитного поля. Магнитное поле это конечно же силовое поле. Магнитное поле влияет на рамку с током. Её помещают в определённую или заданную точку магнитного поля. Магнитное поле это однозначно силовое поле. Оно действует на электрические заряды, которые находятся в движении.
Также магнитное поле действует на тела обладающие магнитным свойством. Это не зависит от состояния их движения, потому что магнитное поле считается определяющим.
Что такое дедукция и индукция
В гуманитарных дисциплинах, как философия и логика есть такие понятия как «дедукция» и «индукция». Их мы часто употребляем и пользуемся этими понятиями.
Что это такое дедукция
Как мы мыслим? Многие из нас делают умозаключения в зависимости от способа мышления, который позволяет сделать выводы от общих рассуждений к частным. Как это можно понять на практике? Популярный пример дедукции: так как есть устойчивое выражение что все женщины любят ушами, то чтобы моя женщина меня полюбила мне нужно говорить ей комплименты. Еще пример дедукции: Так как сегодня море тёплое и спокойное, то и завтра море будет тёплым и спокойным.Шерлок Холм использовал способ дедукции.
Что такое индукция
По этому способу мы мыслим и строим умозаключения от частного к общему. Классическая женская логика: так как Вася мне изменил, Петя сбежал, Олег пропал, то все мужики козлы. То есть на основе конкретики мы обобщаем и делаем умозаключение. Но верно ли оно? Всё у нас в голове. Ещё пример индуктивного мышления: так как американцы смертны, то и все люди смертны! Индуктивный метод использовал Бэкон. Он отталкивался от конкретных улик и делал общий вывод.
Тема: Электромагнитные явления
Урок 42. Индукция магнитного поля
Ерюткин Евгений Сергеевич
Тема урока – «Индукция магнитного поля». Мы уже говорили о магнитных линиях, о действиях магнитного поля, о его свойствах. Пришла пора поговорить о его количественных характеристиках.
Индукция магнитного поля – одна из важнейших количественных характеристик магнитного поля.
Рис. 1. Схема эксперимента по определению
магнитной индукции поля магнита
Обратите внимание на рисунок. По проводнику протекает ток в направлении «от нас». Линии магнитного поля выходят из северного полюса магнита и входят в его южный полюс. Тогда, согласно правилу левой руки, о котором мы говорили на предыдущем уроке, на проводник будет действовать сила со стороны магнитного поля, и эта сила будет направлена вниз. Таким образом, равновесие будет нарушаться, а величину вклада такой силы можно измерять при помощи разновесов, которые мы добавляем на чашу на противоположном конце весов.
Такой эксперимент в своё время был проведен, и в результате многочисленно повторенных опытов было установлено, что сила, действующая на проводник, зависит от:
1) магнитного поля магнита,
2) силы тока, протекающего по проводнику,
3) длины самого проводника,
4) угла между направлением тока и направлением поля.
В результате таких опытов, проведенных Ампером и Араго в начале XIX в., было введено понятие вектора магнитной индукции как характеристики магнитного поля. .
Итак, если мы определим отношение максимальной действующей силы Ампера на проводник с током к силе тока в проводнике и длине проводника, то рассматриваемая величина остаётся постоянной для этого магнитного поля, и именно она характеризует данное магнитное поле. Поэтому мы можем сказать, что является силовой характеристикой магнитного поля. Направление магнитной индукции определяется при помощи уже известного правила левой руки.
Единица измерения магнитной индукции названа в честь сербского ученого Николы Теслы, т.е. индукция измеряется в теслах (Тл).
Обратите внимание, 
. Можно сказать, что 1 тесла – это характеристика, которая говорит, что сила, действующая на проводник, равна 1 ньютону, если сила тока в проводнике равна 1 ампер, а длина проводника составляет 1 метр, при этом направление тока и направление линий магнитного поля составляют прямой угол.
Магнитные линии, о которых мы так часто говорили, теперь мы можем назвать линиями магнитной индукции. И направление магнитной индукции точно так же характеризует направление магнитных линий. Можно сказать, что магнитными линиями называют такие линии, в каждой точке которых касательная совпадает с направлением магнитной индукции.
Теперь гораздо проще говорить об однородном и неоднородном магнитном поле, т.к. в однородном поле значение и направление вектора магнитной индукции в каждой точке одинаково, а в неоднородном нет.
Список дополнительной литературы:
А так ли хорошо знакомы вам токи и магниты? // Квант. - 2005. - № 1. - С. 32-33. Кикоин А.К. Магнитный момент тока // Квант. - 1986. - № 3. - С. 22-23. Элементарный учебник физики. Под ред. Г.С. Ландсберга. Т. 2. – М., 1974. Яворский Б.М., Пинский А.А. Основы физики. Т.2. – М.: Физматлит, 2003.
