Garis medan magnet. Medan magnet

Topik kodifier Ujian Negara Bersatu: interaksi magnet, medan magnet suatu penghantar dengan arus.

Sifat kemagnetan suatu materi telah diketahui manusia sejak lama. Magnet mendapatkan namanya dari kota kuno Magnesia: di sekitarnya terdapat mineral yang tersebar luas (kemudian disebut bijih besi magnetik atau magnetit), yang potongannya menarik benda besi.

Interaksi magnet

Di dua sisi masing-masing magnet ada Kutub Utara Dan kutub selatan. Dua magnet ditarik satu sama lain oleh kutub yang berlawanan dan ditolak oleh kutub yang sejenis. Magnet dapat bekerja satu sama lain bahkan dalam ruang hampa! Namun semua ini menyerupai interaksi muatan listrik interaksi magnet tidak bersifat listrik. Hal ini dibuktikan dengan fakta eksperimen berikut.

Gaya magnet melemah saat magnet memanas. Kekuatan interaksi muatan titik tidak bergantung pada suhunya.

Gaya magnet melemah jika magnet diguncang. Hal seperti ini tidak terjadi pada benda bermuatan listrik.

Muatan listrik positif dapat dipisahkan dari muatan negatif (misalnya, ketika menggemparkan benda). Tetapi tidak mungkin untuk memisahkan kutub-kutub magnet: jika Anda memotong magnet menjadi dua bagian, maka kutub-kutub juga muncul di lokasi pemotongan, dan magnet tersebut terbelah menjadi dua magnet dengan kutub-kutub yang berlawanan di ujungnya (berorientasi dengan cara yang persis sama). sebagai kutub magnet aslinya).

Jadi magnet Selalu bipolar, mereka hanya ada dalam bentuk dipol. Kutub magnet yang terisolasi (disebut monopole magnet- analog muatan listrik) tidak ada di alam (bagaimanapun, mereka belum ditemukan secara eksperimental). Ini mungkin asimetri yang paling mencolok antara listrik dan magnet.

Seperti benda bermuatan listrik, magnet bekerja berdasarkan muatan listrik. Namun, magnet hanya bekerja bergerak mengenakan biaya; jika muatan diam relatif terhadap magnet, maka pengaruh gaya magnet pada muatan tidak teramati. Sebaliknya, benda yang dialiri arus listrik bertindak atas muatan apa pun, terlepas dari apakah benda itu diam atau bergerak.

Menurut konsep modern teori jarak pendek, interaksi magnet dilakukan melalui medan magnet Yakni, magnet menciptakan medan magnet di ruang sekitarnya, yang bekerja pada magnet lain dan menyebabkan gaya tarik-menarik atau tolak-menolak yang terlihat pada magnet tersebut.

Contoh magnet adalah jarum magnet kompas. Dengan menggunakan jarum magnet, Anda dapat menilai keberadaan medan magnet di suatu wilayah ruang tertentu, serta arah medan tersebut.

Planet Bumi kita adalah magnet raksasa. Tidak jauh dari kutub utara bumi terdapat kutub magnet selatan. Oleh karena itu, ujung utara jarum kompas, yang mengarah ke kutub selatan magnet bumi, menunjuk ke utara geografis. Dari sinilah nama “kutub utara” magnet berasal.

Garis medan magnet

Medan listrik, kita ingat, dipelajari dengan menggunakan muatan uji kecil, yang berdasarkan pengaruhnya seseorang dapat menilai besaran dan arah medan. Analog dari muatan uji dalam kasus medan magnet adalah jarum magnet kecil.

Misalnya, Anda bisa mendapatkan wawasan geometris tentang medan magnet dengan menempatkan jarum kompas yang sangat kecil di berbagai titik di ruang angkasa. Pengalaman menunjukkan bahwa panah akan berbaris di sepanjang garis tertentu - yang disebut garis medan magnet. Mari kita definisikan konsep ini dalam bentuk tiga poin berikut.

1. Garis-garis medan magnet, atau garis-garis gaya magnet, adalah garis-garis berarah dalam ruang yang mempunyai sifat-sifat sebagai berikut: jarum kompas kecil yang ditempatkan pada setiap titik pada garis tersebut berorientasi bersinggungan dengan garis tersebut..

2. Arah garis medan magnet dianggap sebagai arah ujung utara jarum kompas yang terletak pada titik-titik pada garis tersebut.

3. Semakin padat garisnya, semakin kuat medan magnet di suatu wilayah ruang tertentu..

Pengarsipan besi dapat berfungsi sebagai jarum kompas: dalam medan magnet, pengarsipan kecil menjadi termagnetisasi dan berperilaku persis seperti jarum magnet.

Jadi, dengan menuangkan serbuk besi di sekitar magnet permanen, kita akan melihat kira-kira gambar garis medan magnet berikut (Gbr. 1).

Beras. 1. Medan magnet permanen

Kutub utara magnet ditandai dengan warna biru dan huruf ; kutub selatan - berwarna merah dan huruf . Perlu diketahui bahwa garis-garis medan meninggalkan kutub utara magnet dan masuk ke kutub selatan: lagipula, ujung utara jarum kompas akan diarahkan ke kutub selatan magnet.

pengalaman Oersted

Terlepas dari kenyataan bahwa fenomena listrik dan magnet telah diketahui orang sejak jaman dahulu, tidak ada hubungan di antara keduanya yang diamati sejak lama. Selama beberapa abad, penelitian tentang listrik dan magnet dilakukan secara paralel dan independen satu sama lain.

Fakta luar biasa bahwa fenomena listrik dan magnet sebenarnya berhubungan satu sama lain pertama kali ditemukan pada tahun 1820 - dalam eksperimen Oersted yang terkenal.

Diagram percobaan Oersted ditunjukkan pada Gambar. 2 (gambar dari situs rt.mipt.ru). Di atas jarum magnet (dan merupakan kutub utara dan selatan jarum) terdapat penghantar logam yang dihubungkan dengan sumber arus. Jika Anda menutup rangkaian, panah akan berputar tegak lurus terhadap konduktor!
Eksperimen sederhana ini secara langsung menunjukkan hubungan antara listrik dan magnet. Eksperimen yang mengikuti eksperimen Oersted dengan tegas membentuk pola berikut: medan magnet dihasilkan oleh arus listrik dan bekerja pada arus.

Beras. 2. Eksperimen Oersted

Pola garis-garis medan magnet yang dihasilkan oleh suatu penghantar berarus bergantung pada bentuk penghantar tersebut.

Medan magnet kawat lurus yang dialiri arus

Garis-garis medan magnet kawat lurus yang dialiri arus berbentuk lingkaran konsentris. Pusat lingkaran ini terletak pada kawat, dan bidangnya tegak lurus terhadap kawat (Gbr. 3).

Beras. 3. Bidang kawat lurus yang diberi arus

Ada dua aturan alternatif untuk menentukan arah garis medan magnet maju.

Aturan searah jarum jam. Garis medan bergerak berlawanan arah jarum jam jika kita perhatikan sehingga arus mengalir ke arah kita.

Aturan sekrup(atau aturan gimlet, atau aturan pembuka botol- ini adalah sesuatu yang lebih dekat dengan seseorang ;-)). Garis medan mengarah ke tempat Anda perlu memutar sekrup (dengan ulir kanan biasa) sehingga bergerak sepanjang ulir searah dengan arus..

Gunakan aturan yang paling cocok untuk Anda. Lebih baik membiasakan diri dengan aturan searah jarum jam - nanti Anda akan melihat sendiri bahwa ini lebih universal dan lebih mudah digunakan (dan kemudian mengingatnya dengan rasa syukur di tahun pertama Anda, ketika Anda mempelajari geometri analitik).

Pada Gambar. 3 sesuatu yang baru telah muncul: ini disebut vektor induksi medan magnet, atau induksi magnetik. Vektor induksi magnet dianalogikan dengan vektor kuat medan listrik: ia berfungsi karakteristik kekuatan medan magnet, menentukan gaya medan magnet yang bekerja pada muatan yang bergerak.

Kita akan membahas gaya-gaya dalam medan magnet nanti, namun untuk saat ini kita hanya akan memperhatikan bahwa besar dan arah medan magnet ditentukan oleh vektor induksi magnet. Pada setiap titik dalam ruang, vektor diarahkan ke arah yang sama dengan ujung utara jarum kompas yang ditempatkan pada suatu titik tertentu, yaitu bersinggungan dengan garis medan pada arah garis tersebut. Induksi magnetik diukur dalam Tesla(Tl).

Seperti halnya medan listrik, untuk induksi medan magnet berlaku hal berikut: prinsip superposisi. Itu terletak pada kenyataan bahwa induksi medan magnet yang diciptakan pada suatu titik tertentu oleh berbagai arus dijumlahkan secara vektor dan menghasilkan vektor induksi magnet yang dihasilkan:.

Medan magnet suatu kumparan berarus

Perhatikan sebuah kumparan melingkar yang dilalui arus searah. Kami tidak menunjukkan sumber yang menghasilkan arus pada gambar.

Gambaran garis medan orbit kita akan terlihat kira-kira sebagai berikut (Gbr. 4).

Beras. 4. Bidang kumparan yang diberi arus

Penting bagi kita untuk dapat menentukan ke setengah ruang mana (relatif terhadap bidang kumparan) medan magnet diarahkan. Sekali lagi kita memiliki dua aturan alternatif.

Aturan searah jarum jam. Garis medan menuju ke sana, melihat dari mana arus tampak bersirkulasi berlawanan arah jarum jam.

Aturan sekrup. Garis medan mengarah ke tempat sekrup (dengan ulir kanan normal) akan bergerak jika diputar searah arus.

Seperti yang Anda lihat, arus dan medan berubah peran - dibandingkan dengan perumusan aturan ini untuk kasus arus searah.

Medan magnet kumparan arus

Gulungan Ini akan berhasil jika Anda melilitkan kawat dengan kencang, memutar ke putaran, menjadi spiral yang cukup panjang (Gbr. 5 - gambar dari en.wikipedia.org). Kumparan mungkin memiliki beberapa puluh, ratusan atau bahkan ribuan putaran. Kumparan disebut juga solenoid.

Beras. 5. Kumparan (solenoid)

Medan magnet satu putaran, seperti yang kita ketahui, tidak terlihat sederhana. Bidang? putaran kumparan individu ditumpangkan satu sama lain, dan tampaknya hasilnya akan menjadi gambaran yang sangat membingungkan. Namun, tidak demikian halnya: bidang kumparan panjang memiliki struktur sederhana yang tidak terduga (Gbr. 6).

Beras. 6. medan kumparan arus

Pada gambar ini, arus dalam kumparan mengalir berlawanan arah jarum jam jika dilihat dari kiri (hal ini terjadi jika pada Gambar 5 ujung kanan kumparan dihubungkan ke “plus” sumber arus, dan ujung kiri ke “ dikurangi”). Kita melihat bahwa medan magnet kumparan mempunyai dua sifat karakteristik.

1. Di dalam kumparan, jauh dari tepinya, terdapat medan magnet homogen: pada setiap titik vektor induksi magnet sama besar dan arahnya. Garis medan adalah garis lurus sejajar; mereka hanya membengkok di dekat tepi kumparan ketika keluar.

2. Di luar kumparan, medannya mendekati nol. Semakin banyak lilitan pada kumparan maka semakin lemah medan di luarnya.

Perhatikan bahwa kumparan yang panjangnya tak terhingga tidak melepaskan medan sama sekali: tidak ada medan magnet di luar kumparan. Di dalam kumparan seperti itu, medannya seragam di semua tempat.

Tidak mengingatkanmu pada apa pun? Kumparan adalah analog “magnetik” dari kapasitor. Anda ingat bahwa kapasitor menciptakan medan listrik seragam di dalam dirinya, garis-garisnya hanya menekuk di dekat tepi pelat, dan di luar kapasitor medannya mendekati nol; sebuah kapasitor dengan pelat tak terhingga sama sekali tidak melepaskan medan ke luar, dan medan seragam di mana pun di dalamnya.

Dan sekarang - observasi utama. Silakan bandingkan gambar garis-garis medan magnet di luar kumparan (Gambar 6) dengan garis-garis medan magnet pada Gambar. 1. Itu hal yang sama, bukan? Dan sekarang kita sampai pada pertanyaan yang mungkin sudah lama muncul di benak Anda: jika medan magnet dihasilkan oleh arus dan bekerja pada arus, lalu apa penyebab munculnya medan magnet di dekat magnet permanen? Lagi pula, magnet ini sepertinya bukan konduktor berarus!

hipotesis Ampere. Arus dasar

Pada awalnya interaksi magnet diperkirakan disebabkan oleh muatan magnet khusus yang terkonsentrasi di kutub. Namun, tidak seperti listrik, tidak ada yang bisa mengisolasi muatan magnet; lagi pula, seperti yang telah kami katakan, tidak mungkin memperoleh kutub utara dan selatan magnet secara terpisah - kutub-kutub tersebut selalu ada dalam magnet berpasangan.

Keraguan terhadap muatan magnet diperparah dengan eksperimen Oersted, yang ternyata medan magnet dihasilkan oleh arus listrik. Selain itu, ternyata untuk magnet apa pun dimungkinkan untuk memilih konduktor dengan konfigurasi arus yang sesuai, sehingga medan konduktor ini bertepatan dengan medan magnet.

Ampere mengajukan hipotesis yang berani. Tidak ada muatan magnet. Aksi magnet dijelaskan oleh arus listrik tertutup di dalamnya.

Apa arus ini? Ini arus dasar bersirkulasi di dalam atom dan molekul; mereka terkait dengan pergerakan elektron sepanjang orbit atom. Medan magnet suatu benda terdiri dari medan magnet arus elementer ini.

Arus dasar dapat ditempatkan secara acak relatif satu sama lain. Kemudian medannya saling dihilangkan, dan benda tersebut tidak menunjukkan sifat magnetis.

Tetapi jika arus-arus elementer disusun secara terkoordinasi, maka medan-medan mereka, jika dijumlahkan, saling memperkuat. Benda menjadi magnet (Gbr. 7; medan magnet akan mengarah ke kita; kutub utara magnet juga akan mengarah ke kita).

Beras. 7. Arus magnet dasar

Hipotesis Ampere tentang arus elementer memperjelas sifat-sifat magnet. Pemanasan dan pengocokan magnet merusak tatanan arus elementernya, dan sifat magnetnya melemah. Ketidakterpisahan kutub magnet menjadi jelas: pada titik pemotongan magnet, kita mendapatkan arus dasar yang sama di ujungnya. Kemampuan suatu benda untuk termagnetisasi dalam medan magnet dijelaskan oleh keselarasan terkoordinasi dari arus-arus elementer yang “berputar” dengan baik (baca tentang perputaran arus melingkar dalam medan magnet pada lembar berikutnya).

Hipotesis Ampere ternyata benar - hal ini ditunjukkan dengan perkembangan fisika lebih lanjut. Gagasan tentang arus dasar menjadi bagian integral dari teori atom, yang sudah berkembang pada abad kedua puluh - hampir seratus tahun setelah tebakan brilian Ampere.

Medan magnet adalah suatu bentuk materi khusus yang diciptakan oleh magnet, penghantar berarus (partikel bermuatan yang bergerak) dan dapat dideteksi melalui interaksi magnet, penghantar dengan arus (partikel bermuatan yang bergerak).

pengalaman Oersted

Eksperimen pertama (dilakukan pada tahun 1820) yang menunjukkan adanya hubungan mendalam antara fenomena listrik dan magnet adalah eksperimen fisikawan Denmark H. Oersted.

Jarum magnet yang terletak di dekat suatu konduktor berputar dengan sudut tertentu ketika arus dalam konduktor dihidupkan. Saat rangkaian dibuka, panah kembali ke posisi semula.

Berdasarkan pengalaman G. Oersted, terdapat medan magnet di sekitar konduktor ini.

pengalaman Ampere
Dua konduktor paralel yang dilalui arus listrik berinteraksi satu sama lain: mereka menarik jika arusnya searah, dan menolak jika arusnya berlawanan arah. Hal ini terjadi karena interaksi medan magnet yang timbul di sekitar penghantar.

Sifat medan magnet

1. Secara material, yaitu ada secara independen dari kita dan pengetahuan kita tentangnya.

2. Dibuat oleh magnet, penghantar berarus (menggerakkan partikel bermuatan)

3. Terdeteksi melalui interaksi magnet, konduktor dengan arus (memindahkan partikel bermuatan)

4. Bertindak pada magnet, konduktor pembawa arus (menggerakkan partikel bermuatan) dengan kekuatan tertentu

5. Tidak ada muatan magnet di alam. Anda tidak dapat memisahkan kutub utara dan selatan dan mendapatkan benda dengan satu kutub.

6. Alasan mengapa benda memiliki sifat magnetis ditemukan oleh ilmuwan Perancis Ampere. Ampere mengemukakan kesimpulan bahwa sifat kemagnetan suatu benda ditentukan oleh arus listrik tertutup di dalamnya.

Arus ini mewakili pergerakan elektron mengelilingi orbit dalam atom.

Jika bidang-bidang di mana arus-arus ini bersirkulasi terletak secara acak dalam hubungannya satu sama lain karena pergerakan termal molekul-molekul yang menyusun suatu benda, maka interaksinya saling mengimbangi dan benda tersebut tidak menunjukkan sifat magnetis apa pun.

Dan sebaliknya: jika bidang tempat elektron berputar sejajar satu sama lain dan arah normal ke bidang tersebut bertepatan, maka zat tersebut memperkuat medan magnet luar.

7. Gaya magnet yang bekerja dalam medan magnet dengan arah tertentu disebut garis gaya magnet. Dengan bantuan mereka, Anda dapat dengan mudah dan jelas menunjukkan medan magnet dalam kasus tertentu.

Untuk menggambarkan medan magnet dengan lebih akurat, kami sepakat di tempat-tempat yang medannya lebih kuat untuk menunjukkan garis-garis gaya yang terletak lebih padat, yaitu. lebih dekat satu sama lain. Dan sebaliknya, di tempat yang medannya lebih lemah, garis medan yang ditampilkan lebih sedikit, yaitu. lebih jarang ditemukan.

8. Medan magnet dicirikan oleh vektor induksi magnet.

Vektor induksi magnet adalah besaran vektor yang mencirikan medan magnet.

Arah vektor induksi magnet bertepatan dengan arah kutub utara jarum magnet bebas pada suatu titik tertentu.

Arah vektor induksi medan dan kuat arus I dihubungkan dengan “aturan sekrup kanan (gimlet)”:

jika Anda memasang gimlet searah dengan arus pada penghantar, maka arah kecepatan gerak ujung pegangannya pada suatu titik tertentu akan bertepatan dengan arah vektor induksi magnet pada titik tersebut.

Medan magnet - kekuatan bidang , bekerja pada muatan listrik yang bergerak dan pada benda dengan bersifat magnetis momen, terlepas dari keadaan pergerakannya;bersifat magnetis komponen elektromagnetik bidang .

Garis medan magnet adalah garis khayal yang garis singgungnya pada setiap titik medan berimpit dengan arah vektor induksi magnet.

Untuk medan magnet, prinsip superposisi berlaku: di setiap titik dalam ruang vektor induksi magnet B∑ → B∑→yang diciptakan pada titik ini oleh semua sumber medan magnet sama dengan jumlah vektor vektor induksi magnet Bk→ Bk→diciptakan pada saat ini oleh semua sumber medan magnet:

28. Hukum Biot-Savart-Laplace. Hukum arus total.

Rumusan hukum Biot-Savart-Laplace adalah sebagai berikut: Apabila arus searah melewati suatu rangkaian tertutup yang terletak dalam ruang hampa, untuk suatu titik yang terletak pada jarak r0 dari rangkaian tersebut, induksi magnet akan berbentuk.

dimana I adalah arus pada rangkaian tersebut

kontur gamma sepanjang integrasi berlangsung

r0 titik sewenang-wenang

Total hukum saat ini Ini adalah hukum yang menghubungkan sirkulasi vektor kekuatan medan magnet dan arus.

Sirkulasi vektor kuat medan magnet sepanjang rangkaian sama dengan jumlah aljabar arus yang dicakup oleh rangkaian ini.

29. Medan magnet suatu penghantar berarus. Momen magnet arus melingkar.

30. Pengaruh medan magnet pada konduktor pembawa arus. hukum Ampere. Interaksi arus .

F = B Saya aku sinα ,

Di mana α - sudut antara induksi magnet dan vektor arus,B - induksi medan magnet,SAYA - kekuatan arus dalam konduktor,aku - panjang konduktor.

Interaksi arus. Jika dua kabel dihubungkan pada rangkaian DC, maka: Konduktor-konduktor paralel yang jaraknya berdekatan dan dihubungkan secara seri akan tolak menolak. Konduktor-konduktor yang dihubungkan secara paralel saling tarik-menarik.

31. Pengaruh medan listrik dan magnet pada muatan yang bergerak. gaya Lorentz.

gaya Lorentz - kekuatan, dengan yang mana medan elektromagnetik menurut klasik (non-kuantum) elektrodinamika bertindak titik dibebankan partikel. Kadang-kadang gaya Lorentz disebut gaya yang bekerja pada benda bergerak dengan kecepatan mengenakan biaya hanya dari luar medan magnet, seringkali dengan kekuatan penuh - dari medan elektromagnetik secara umum , dengan kata lain, dari luar listrik Dan bersifat magnetis bidang.

32. Pengaruh medan magnet pada suatu materi. Dia-, para- dan feromagnet. histeresis magnetik.

B= B 0 + B 1

Di mana B⃗ B→ - induksi medan magnet dalam materi; B⃗ 0 B→0 - induksi medan magnet dalam ruang hampa, B⃗ 1 B→1 - induksi medan magnet yang timbul akibat magnetisasi suatu zat.

Zat yang permeabilitas magnetnya sedikit lebih kecil dari satu (μ< 1), называются bahan diamagnetik, sedikit lebih besar dari satu (μ > 1) - paramagnetik.

feromagnet - zat atau bahan di mana suatu fenomena diamati feromagnetisme, yaitu munculnya magnetisasi spontan pada suhu di bawah suhu Curie.

Magnetik histeresis - gejala ketergantungan vektor magnetisasi Dan vektor kekuatan magnet bidang V zat Bukan hanya dari terlampir luar bidang, Tetapi Dan dari latar belakang dari sampel ini

Garis magnet. Garis magnet adalah garis sepanjang sumbu jarum magnet kecil yang terletak pada medan magnet. Arah yang ditunjukkan oleh kutub utara jarum magnet pada setiap titik medan dianggap sebagai arah garis magnet. Rantai yang terbentuk dari serbuk besi dalam medan magnet menunjukkan bentuk garis magnet medan magnet tersebut. Garis medan magnet adalah kurva tertutup yang melingkupi suatu konduktor. Untuk menentukan arah garis magnet digunakan aturan gimlet. Membor.

Geser 10 dari presentasi ""Medan magnet" kelas 8".

Ukuran arsip dengan presentasi adalah 978 KB.

Fisika kelas 8

ringkasan presentasi lainnya

"Keadaan tanpa bobot" - "Ensiklopedia Besar Soviet". Inti dari fenomena tanpa bobot. Keadaan tanpa bobot terjadi ketika suatu benda bergerak bebas dalam medan gravitasi. Kesimpulan. Arti modern dari kata tersebut. Astronot tidak merasakan berat badannya sendiri. Tujuan pekerjaan. Jatuh bebas. Penjelasan tentang keadaan tanpa bobot. Dalam kamus V.I. Dalia. Dalam kondisi tanpa bobot, sejumlah fungsi vital organisme hidup berubah. "Berat" buatan. Tanpa bobot. Tanpa bobot di Bumi.

"Jenis mesin kalor" - Fluida kerja. Dari tahun 1775 hingga 1785, perusahaan Watt membangun 56 mesin uap. Mengkonsumsi sebagian dari jumlah panas yang diterima Q2. Pemanas. Mesin pembakaran dalam (ICE). Ayo pergi berlibur! Sejarah penciptaan mesin kalor. Setelah 5 tahun, Trevithick membangun lokomotif baru. Uapnya, mengembang, mengeluarkan inti dengan kekuatan dan raungan. Mesin panas. Kulkas. Airnya langsung menguap dan berubah menjadi uap.

“Pengaruh tekanan atmosfer” - Tekanan udara atmosfer. Siapa yang merasa lebih mudah berjalan di atas lumpur? Kehadiran tekanan atmosfer membingungkan orang. Bagaimana kita bernapas. Kesimpulan. Bagaimana tekanan atmosfer digunakan? Bagaimana seekor gajah minum. Seseorang tidak dapat dengan mudah berjalan melewati rawa. Tujuan proyek. Lalat dan katak pohon bisa menempel di kaca jendela. Bagaimana kita minum.

Sumber saat ini. Arus listrik dalam suatu konduktor. Melakukan percobaan. Kebutuhan akan sumber arus. Sumber saat ini. Komposisi sel galvanik. Baterai berukuran kecil yang tersegel. Dunia modern. Baterai listrik pertama. Prinsip pengoperasian sumber arus. Pekerjaan divisi. Baterai dapat dibuat dari beberapa sel galvanik. Kolom tegangan. Proyek rumah. Klasifikasi sumber arus.

Fisika "Instrumen Optik" - Daftar Isi. Peralatan proyeksi. Jenis teleskop. Mikroskop. Struktur mikroskop elektron. Mikroskop elektron. Penciptaan mikroskop. Struktur teleskop. Teleskop. Refraktor. Menggunakan mikroskop. Penggunaan teleskop. Kamera. Sejarah fotografi. Instrumen optik: teleskop, mikroskop, kamera. Reflektor.

Keberadaan medan magnet di sekitar penghantar yang membawa arus listrik dapat dideteksi dengan berbagai cara. Salah satu caranya adalah dengan menggunakan serbuk besi halus.

Dalam medan magnet, serbuk - potongan kecil besi - menjadi termagnetisasi dan menjadi panah magnet. Sumbu setiap panah dalam medan magnet diatur sepanjang arah aksi gaya medan magnet.

Gambar 94 menunjukkan gambar medan magnet suatu penghantar lurus yang membawa arus. Untuk mendapatkan gambar seperti itu, sebuah konduktor lurus dilewatkan melalui selembar karton. Lapisan tipis serbuk besi dituangkan ke atas karton, arus dihidupkan, dan serbuk gergaji dikocok ringan. Di bawah pengaruh medan magnet arus, serbuk besi terletak di sekitar konduktor tidak secara acak, tetapi dalam lingkaran konsentris.

Beras. 94. Gambar medan magnet suatu penghantar yang berarus

Garis-garis sepanjang sumbu jarum magnet kecil yang terletak pada medan magnet disebut garis medan magnet.

Arah yang ditunjukkan oleh kutub utara jarum magnet pada setiap titik medan dianggap sebagai arah garis medan magnet.

Rantai yang terbentuk dari serbuk besi dalam medan magnet menunjukkan bentuk garis magnet medan magnet tersebut.

Garis medan magnet arus magnet adalah kurva tertutup yang membungkus suatu konduktor.

Dengan menggunakan garis magnet, akan lebih mudah untuk menggambarkan medan magnet secara grafis. Karena medan magnet ada di semua titik dalam ruang yang mengelilingi konduktor pembawa arus, garis magnet dapat ditarik melalui titik mana pun.

Beras. 95. Lokasi jarum magnet di sekitar konduktor pembawa arus

Gambar 95, a menunjukkan lokasi jarum magnet di sekitar konduktor pembawa arus. (Konduktor terletak tegak lurus terhadap bidang gambar, arus di dalamnya diarahkan menjauhi kita, yang secara kondisional ditandai dengan lingkaran dengan tanda silang.) Sumbu panah ini dipasang di sepanjang garis magnet arus searah medan magnet. Ketika arah arus dalam konduktor berubah, semua jarum magnet berputar 180° (Gbr. 95, b; dalam hal ini, arus dalam konduktor diarahkan ke kita, yang secara konvensional ditandai dengan lingkaran dengan titik). Dari pengalaman ini dapat disimpulkan bahwa arah garis magnet medan magnet arus berhubungan dengan arah arus pada penghantar.

Pertanyaan

Mengapa serbuk besi dapat digunakan untuk mempelajari medan magnet?
Bagaimana letak serbuk besi pada medan magnet arus searah?
Garis medan magnet disebut?
Mengapa konsep garis medan magnet diperkenalkan?
Bagaimana kita dapat menunjukkan secara eksperimental bahwa arah garis magnet berhubungan dengan arah arus?

Latihan 40