Презентація на тему:
"Магнітна дія струму. Дослід Ерстеда"

Запитання : Чому два цвяхи, які притягуються до магніту, розходяться вільними кінцями? Чому корпус компаса виготовляють із міді, алюмінію, пластмаси, але ніколи із заліза? Чи буде діяти магніт на магнітну стрілку, якщо між ними помістити руку? аркуш паперу? залізний лист? Які явища свідчать про існування магнітного поля Землі? Як установиться магнітна стрілка на магнітних полюсах Землі?

У 1820 р. людство зробило ще один важливий крок на шляху до розуміння природи магнітної взаємодії. 15 лютого цього року професор Копенгагенського університету (Данія) Г. Ерстед демон стрував своїм студентам теплову дію електричного струму.

Біля провідника, який нагрівався електричним струмом, поруч випадково опинився компас. Один зі студентів помітив, що в момент замикання кола стрілка компаса змінювала свій напрямок, а в разі розмикання кола поверталася в початковий стан.

Цікавий студент попросив Ерстеда пояснити, що відбувається. Однак професор не знав, що відповісти, він ніколи нічого подібного не чув.

До честі професора, він не відмахнувся від допитливого юнака, а просто повторив дослід і зробив... відкриття. Виявилося, що між електричним струмом і магнетизмом існує взаємозв'язок!

Демонстрація 1. При підключенні кільцевого провідника до джерела струму магнітна стрілка міняє своє положення.

Дослід Г. Ерстеда

Дослід Ерстеда був настільки простий, що його стали повторювати у всіх лабораторіях світу. Так, француз Домінік Франсуа Араго (1786—1853) встановив, що провідник зі струмом притягує до себе ошурки, а магнітна дія посилюється, якщо провіднику надати форму спіралі.

Андре Марі Ампер (1775—1836) відкрив магнітну взаємодію двох провідників зі струмом і зробив заяву, шокуючу для того часу, що й природу постійних магнітів можна пояснити струмами, які циркулюють усередині молекул (про існування електронів в атомах ніхто в ті далекі часи і гадки не мав).

Висновок: електричний струм є джерелом магнітного поля.

Як ми вже знаємо, для графічного зображення магнітного поля використовують магнітні силові лінії.

Демонстрація 2. Прямолінійний провідник пропускаємо крізь картон, на який насипаємо залізні ошурки. Під час пропускання струму спостерігаємо намагнічування й орієнтацію ошурок у магнітному полі.

Магнітні силові лінії — лінії, уздовж яких розташовуються осі маленьких магнітних стрілок, поміщених у дане поле. Ці лінії мають вигляд замкнутих кіл. Напрямок, на який вказують північні кінці цих стрілок, прийнятий за напрямок силових ліній.

Для визначення напрямку силових ліній магнітного поля застосовують правило свердлика або правило правої руки.

Правило обхвату правою рукою для визначення напряму ліній магнітного поля: для прямолінійного проводу зі струмом: якщо правою рукою «обхопити» провідник так, щоб великий палець був напрямлений уздовж струму, то чотири пальці покажуть напрям ліній магнітного поля.

Правило обхвату правою рукою для визначення напряму ліній магнітного поля: для котушки зі струмом: якщо «обхопити» правою рукою котушку зі струмом, розташувавши чотири пальці у напрямі струму, то відігнутий великий палець укаже напрямок на північний полюс котушки.

На рисунку показано взаємодію магнітів. Укажіть невідомі полюси магнітів.

Накресліть силові лінії магнітного поля провідника зі струмом на рисунку 75.

Скарбничка цікавих фактів

Фізика і класична література У творах давньоримського письменника й філософа Плінія можна прочитати про магнітну скелю, розташовану на узбережжі Індії. За переказом, ця скеля здатна була витягувати всі до одного цвяха з корабля, який насмілювався наблизитися до неї. Подібний сюжет можна зустріти й у казках «1001 ніч». Насправді притягання збоку гір з покладами магнітних руд є надзвичайно малим, і такі «неподобства» їм не під силу. А от кораблі, повністю побудовані з дерева, за винятком кріплень, виготовлених із бронзи, міді, алюмінію, дійсно існують. Їх використовують для вивчення магнітного поля Землі.

Хай буде магнітне поле! Астроном Фріц Цвіккі (1898—1974) одного разу вступив у суперечку про походження Всесвіту зі священиком. Служитель церкви наполягав на тому, що світ був створений тоді, коли Бог сказав: «Хай буде світло!» Подумавши, Цвіккі додав: «Я б ще міг погодитися із цим твердженням, якби він сказав: «Хай буде світло й магнітне поле!»

Підготував Учень 9-А класу – Максьома Микола