У 1820 році ампер встановив. Якщо I1 і I2 лежать в одній площині, то кут між B2 і I1 прямий, отже сила, що діє елемент струму I1 dl

Що вивчає фізика? Електричні явища природи. Атомні явища природи. Вступне слово вчителя. Явища природи. Техніка. Горіння. Оптичні явища природи. Гроза. Ранкова роса. Знайомство учнів із новим предметом шкільного курсу. Виклик інтересу учнів до свідомого вивчення цього предмета.

«Опір провідника» - Опір та провідність провідників. ЕРС, як і потенціал, виявляється у вольтах. Природа сторонніх сил може бути різною. Потужність струму. Застосування джерел з різним значенням ЕРС можливе, але важко. Другий інтеграл. Величина? є характеристикою речовини, з якої виготовлений провідник.

«Дизельний двигун» – способи зміни внутрішньої енергії. Реактивний двигун. Переробка нафти. Олії. Форма існування матерії. Парова машина. Спосіб існування матерії. Теплопровідність. Теплопередача. Модель теплового двигуна. Конвекція. Один із способів зміни внутрішньої енергії. Випромінювання. Парова турбіна.

- Що таке напруга? Як на досвіді показати, що сила струму в ланцюзі залежить від властивостей провідника? Від якого полюса джерела струму і якого прийнято вважати напрям струму? Як залежить сила струму у провіднику від напруги на кінцях провідника? Який вигляд має графік залежності сили струму від напруги?

"Електричний заряд" - Формулювання закону Кулона. Напруженість поля точкового заряду у вакуумі. Електричний заряд дискретний. Експериментальна перевірка закону Кулона на макро та мікро дистанціях. Електричний заряд та закон його збереження. Властивості електричного заряду. Електричний заряд аддитивний. Напруженість електростатичного поля.

"Теорія відносності Енштейна" - Біографія Альберта Ейнштейна. У 1905р. Ейнштейну було 26 років, але його ім'я вже набуло широкої популярності. Руху системи. Теорія відносності - фізична теорія простору та часу. Будь-яке перенесення енергії пов'язане з перенесенням маси. Загальна теорія відносності. Фізик, автор теорії відносності.

Всього у темі 18 презентацій

2.1. Закон Ампера.

• 2.1. Закон Ампера.

• 2.2. Взаємодія двох паралельних нескінченних провідників зі струмом.

• 2.3. Вплив магнітного поля на рамку зі струмом.

• 2.4. Одиниці виміру магнітних величин.

• 2.5. Сила Лоренца.

• 2.6. Ефект Холла.

• 2.7. Циркуляція вектор магнітної індукції.

• 2.8. Магнітне поле соленоїда.

• 2.9. Магнітне поле тороїда.

• 2.10. Робота з переміщення провідника зі струмом у магнітному полі.

АМПЕР Андре Марі

• АМПЕР Андре Марі(1775 – 1836) – французький фізик математик та хімік.

• Основні фізичні роботи присвячені електродинаміки. Сформулював правило визначення дії магнітного поля струму на магнітну стрілку. Виявив вплив магнітного поля Землі на рухомі провідники зі струмом.

У 1820 р.

• У 1820 р.А. М. Ампер експериментально встановив, що два провідники зі струмом взаємодіють один з одним із силою:

• (2.1.1)

• де b- Відстань між провідниками, а k- Коефіцієнт пропорційності залежить від системи одиниць.

• У початковий вираз закону Ампера не входила жодна величина, що характеризує магнітне поле. Потім розібралися, що взаємодія струмів здійснюється через магнітне поле і отже закон має входити характеристика магнітного поля.

• У сучасному записі в системі СІ, закон Ампера виражається формулою:

• (2.1.2)

• Це сила з якою магнітне поле діє нескінченно малий провідник зі струмом I.

• Модуль сили, що діє на провідник

• (2.1.3)

• Якщо магнітне поле однорідне і провідник перпендикулярний силовим лініям магнітного поля, то

• (2.1.4)

• де - струм через провідник перетином S.

• Напрямок сили визначається напрямом векторного твору або правилом лівої руки (що те саме). Орієнтуємо пальці у напрямку першого вектора, другий вектор має входити в долоню і великий палець показує напрямок векторного твору.

• Мал. 2.1

• З закону Ампера добре видно фізичний сенс магнітної індукції: У – величина, чисельно рівна силі, з якою магнітне полі діє провідник одиничної довжини, яким тече одиничний струм.

• Розмірність індукції

Нехай b I2 I1знаходиться у цьому полі.

• Нехай b- Відстань між провідниками. Завдання слід вирішувати так: один із провідників I2створює магнітне поле, другий I1знаходиться у цьому полі.

• Мал. 2.2

I 2 на відстані bвід нього:

• Магнітна індукція, створювана струмом I 2 на відстані bвід нього:

• (2.2.1)

• Якщо I1 і I2 лежать в одній площині, то кут між B2 і I1 прямий, отже сила, що діє елемент струму I1 dl

• (2.2.2)

• На кожну одиницю довжини провідника діє сила:

• (2.2.3)

• (Зрозуміло, з боку першого провідника на другий діє така сама сила).

• Результуюча сила дорівнює одній із цих сил! Якщо ці два провідники будуть впливати на третій, то їх магнітні поля і потрібно скласти векторно.

• Мал. 2.2

Рамка зі струмом I α – правилом свердла).

• Рамка зі струмом Iзнаходиться в однорідному магнітному полі α – кут між і (напрямок нормалі пов'язаний з напрямком струму правилом свердла).

l, дорівнює: ,

• Сила Ампера, що діє на бік рамки завдовжки l, дорівнює: ,

• тут

• На інший бік завдовжки lдіє така сама сила. Виходить «пара сил», або крутний момент.

• (2.3.1)

• де плече:

• Так як lb = S- Площу рамки, тоді можна записати:

• Ось звідки ми писали з вами вираз для магнітної індукції:

• (2.3.3)

• M– крутний

• момент сили,

• P- магнітний

• момент.

• Отже, під дією цього крутного моменту рамка повернеться так, що

• На сторони завдовжки bтеж діє сила Ампера F2- Розтягує рамку і так як сили рівні за величиною і протилежні у напрямку рамка не зміщується, в цьому випадку М= 0, стан стійкого рівноваги .

• Мал. 2.4

Коли і антипаралельні, M = 0 нестійкої рівноваги перевернеться.

• Коли і антипаралельні, M = 0(оскільки плече дорівнює нулю), це стан, нестійкої рівноваги . Рамка стискається і, якщо трохи зміститься, відразу виникає крутний момент такий, що вона перевернеться.

• У неоднорідному полі рамка повернеться і витягуватиметься в область сильнішого поля.

• Мал. 2.4

• Закон Ампера використовується встановлення одиниці сили струму – ампер.

• (2.4.1)

Отже, Ампер

• Отже, Ампер– сила струму незмінного за величиною, який, проходячи двома паралельними прямолінійними провідниками нескінченної довжини і мізерно малого перерізу, розташованими на відстань один метр, один від одного у вакуумі викликає між цими провідниками силу

• Визначимо звідси розмірність та величину:

• У СІ:

• У СГС: μ0 = 1

• Із закону Біо-Савара-Лапласа, для прямолінійного провідника зі струмом можна визначити розмірність індукції магнітного поля:

1 Тл 2

• 1 Тл(один тесла дорівнює магнітній індукції однорідного магнітного поля, в якому) на плоский контур зі струмом, що має магнітний момент 1 А·м 2діє крутний момент 1 Н·м.

• Один тесла 1 Тл = 104 Гс.

• Гаус– одиниця виміру в Гаусової системі одиниць (СГС).

• ТЕСЛА Нікола (1856 - 1943)-сербський вчений у галузі електротехніки, радіотехніки

• Розробив ряд конструкцій багатофазних генераторів, електродвигунів і трансформаторів. Сконструював ряд радіокерованих самохідних механізмів.

• Вивчав фізіологічну дію струмів високої частоти. Збудував у 1899 р. радіостанцію на 200 кВт у Колорадо та радіоантену висотою 57,6 м у Лонг-Айленді. Винайшов електричний лічильник, частотомір та ін.

Інше визначення: 2

• Інше визначення: 1 Тл дорівнює магнітній індукції, при якій магнітний потік крізь майданчик 1 м. 2, перпендикулярну до напрямку поля дорівнює 1 Вб.

• Мал. 2.5

• Одиниця виміру магнітного потоку Вб отримала свою назву на честь німецького фізика Вільгельма Вебера (1804 – 1891 р.) – професора університетів у Галлі, Геттінгені, Лейпцигу.

• Як ми вже говорили, магнітний потік Ф через поверхню S – одна з характеристик магнітного поля(Мал. 2.5)

• Мал. 2.5

• Одиниця виміру магнітного потоку в СІ:

• Тут Максвелл (Мкс) – одиниця виміру магнітного потоку в СГС названо честь знаменитого вченого Джеймса Максвелла (1831 – 1879 р.), творця теорії електромагнітного поля.

• Напруженість магнітного поля вимірюється А-м-1

• Таблиця основних характеристик магнітного поля

Електричний струм nщо рухаються зі швидкістю

• Електричний струм це сукупність великої кількості nщо рухаються зі швидкістю

• зарядів.

• Знайдемо силу, що діє на один заряд із боку магнітного поля.

• За законом Ампера сила, що діє на провідник зі струмом у магнітному полі (2.5.1)

• але струм причому тоді

Т.к. nS d l – кількість зарядів в обсязі S d l,тоді для одного заряду

• Т.к. nS d l – кількість зарядів в обсязі S d l,тоді для одного заряду

ЛОРЕНЦ Хендрік Антон

• ЛОРЕНЦ Хендрік Антон(1853 – 1928) – нідерландський фізик-теоретик, творець класичної електронної теорії, член Нідерландської АН.

• Навчався у Лейденському ун-ті, У 23г. захистив докторську дисертацію «До теорії відображення та заломлення світла». У 25 професор Лейденського ун-ту та завідувач кафедри теоретичної фізики.

Вивів формулу, що пов'язує діелектричну проникність із щільністю діелектрика, дав вираз для сили, що діє на заряд, що рухається в електромагнітному полі (сила Лоренца), пояснив залежність електропровідності речовини від теплопровідності, розвинув теорію дисперсії світла. Розробив електродинаміку рухомих тіл. У 1904 вивів формули, що пов'язують між собою просторові координати та моменти часу однієї й тієї ж події у двох різних інерційних системах відліку (перетворення Лоренца).

Модуль лоренцевої сили:

• Модуль лоренцевої сили:

• , (2.5.3)

• де α – кут між в.

• З (2.5.4) видно, що у заряд, що рухається вздовж лінії, діє сила ().

• Направлена ​​сила Лоренца перпендикулярно до площини, в якій лежать вектори. в. До позитивного заряду, що рухається. застосовується правило лівої руки або

• « правило буравчика»

до .

• Напрямок дії сили для негативного заряду – протилежно, отже, до електронам застосовується правило правої руки.

• Оскільки сила Лоренца спрямовано перпендикулярно рухається заряду, тобто. перпендикулярно,робота цієї сили завжди дорівнює нулю. Отже, діючи на заряджену частинку, сила Лоренца неспроможна змінити кінетичну енергію частки.

• Часто лоренцевою силою називають суму електричних та магнітних сил:

• (2.5.4)

• тут електрична сила прискорює частинку, змінює її енергію.

• Повсякденно дію магнітної сили на заряд, що рухається, ми спостерігаємо на телевізійному екрані (рис. 2.7).

• Рух пучка електронів по площині екрану стимулюється магнітним полем котушки, що відхиляє. Якщо піднести постійний магніт до площини екрана, то легко помітити його вплив на електронний пучок по спотворень, що виникають у зображенні.

Вчений зробив також першу спробу класифікації хімічних елементів на основі зіставлення їх властивостей. Але не ці дослідження, цікаві власними силами, і не його математичні роботи зробили ім'я Ампера знаменитим. Класиком науки, всесвітньо відомим ученим він став завдяки своїм дослідженням у галузі електромагнетизму. У 1820 датський фізик Г.-Х. Ерстед виявив, що поблизу провідника зі струмом відхиляється магнітна стрілка. Так було відкрито чудову властивість електричного струму – створювати магнітне поле. Ампер докладно досліджував це. Новий погляд на природу магнітних явищ виник у нього внаслідок цілої серії експериментів. Вже наприкінці першого тижня напруженої праці він зробив відкриття не меншої важливості, ніж Ерстед – відкрив взаємодію струмів. Він встановив, що два паралельні дроти, якими тече струм в однаковому напрямку, притягуються один до одного, а якщо напрями струмів протилежні, дроти відштовхуються. Ампер пояснив це явище взаємодією магнітних полів, які утворюють струми. Ефект взаємодії проводів зі струмом та магнітних полів зараз використовується в електродвигунах, в електричних реле та у багатьох електровимірювальних приладах. Про отримані результати Ампер одразу повідомив до Академії. У доповіді, зробленій 18 вересня 1820 року, він продемонстрував свої перші досліди і уклав їх такими словами: «У зв'язку з цим я звів усі магнітні явища до суто електричних ефектів». На засіданні 25 вересня він розвинув ці ідеї далі, демонструючи досліди, в яких спіралі, що обтікають струмом (соленоїди), взаємодіяли один з одним як магніти. Нові ідеї Ампера були зрозумілі далеко не всіма вченими. Не погодилися з ними і деякі з його відомих колег. Сучасники розповідали, що після першої доповіді Ампера про взаємодію провідників зі струмом стався цікавий епізод. Що ж, власне, нового в тому, що ви нам повідомили? - Запитав Ампера один з його противників. - Само собою зрозуміло, що якщо два струми діють на магнітну стрілку, то вони діють і один на одного». Аліпер не одразу знайшовся, що відповісти на це заперечення. Але на допомогу йому прийшов Араго. Він вийняв з кишені два ключі і сказав: «Ось кожен з них теж робить дію на стрілку, проте вони ніяк не діють один на одного, і тому ваш висновок є помилковим. Ампер відкрив, по суті, нове явище, значно більше значення, ніж відкриття шановного мною професора Ерстеда». 182 Незважаючи на нападки своїх наукових супротивників. Ампер продовжував свої експерименти. Він вирішив знайти закон взаємодії струмів у вигляді суворої математичної формули і знайшов цей закон, який носить тепер його ім'я. Так крок за кроком у роботах Ампера зростала нова наука – електродинаміка, заснована на експериментах та математичній теорії. Всі основні ідеї цієї науки, за словами Максвелла, по суті справи, «вийшли з голови цього Ньютона електрики» за два тижні. З 1820 по 1826 Ампер публікує ряд теоретичних і експериментальних робіт з електродинаміки і майже на кожному засіданні фізичного відділення Академії виступає з доповіддю на цю тему. В 1826 виходить з друку його підсумковий класичний працю «Теорія електродинамічних явищ, виведена виключно з досвіду». Робота над цією книгою проходила за дуже важких умов. В одному з листів, написаних на той час. Ампер повідомляв: «Я змушений пильнувати глибокої ночі... Будучи навантажений читанням двох курсів лекцій, я, тим не менш, не хочу повністю закинути мої роботи про вольтаїчні провідники і магніти Я маю лічені хвилини».

Андре Марі Ампер

Ампер (Ampere) Андре Марі (AMPERE Andre-Marie) (1775-1836), французький вчений, іноземний член Петербурзької АН (1830), один із основоположників електродинаміки. Запропонував правило, назване його ім'ям, відкрив (1820) механічну взаємодію струмів та встановив закон цієї взаємодії (закон Ампера). Збудував першу теорію магнетизму.

Ампер (Ampere Andre Marie) - знаменитий математик і дослідник природи, що народився в Ліоні 22 січ. 1775; після смерті свого батька, гільйотинованого в 1793 р., А. був спочатку репетитором у політехнічній школі в Парижі, потім займав спочатку кафедру фізики в Бурзі, а з 1805 кафедру математики в паризькій політехнічній школі, де він виявив себе і на літературній ниві, вперше виступивши з твором: "Considerations sur la theorie mathematique dujeu" (Ліон, 1802). У 1814 р. він став членом академії наук, у 1824 р. - професором експериментальної фізики в College ае France; помер 10 червня 1836 р. в Марселі. Математика, механіка та фізика завдячують А. важливими дослідженнями; його електродинамічна теорія набула йому нев'янучої слави. Його погляд на єдину первісну сутність електрики та магнетизму, в чому він по суті сходився з датським фізиком Ерштедтом, чудово викладений ним у "Recueil d"observations lectrodynamiques" (Париж, 1822), в "Precis de la theorie des phenomenes electro , 1824 р.) і в "Theorio des phenomenes electrodynamiques". Різносторонній талант А. не залишився байдужим і в історії розвинена хімія, яка відводить йому одну з почесних сторінок і вважає його, спільно з Авогадро автором найважливішого закону сучасної хімії. вченого одиниця сили гальванічного струму названа "ампером", а вимірювальні прилади-"амперометрами". Крім цього Амперу належить ще працю "Essais sui la philosophie des Sciences" (2 т., 1834-43; 2-е видання, 1857). .

Ф.А. Брокгауз, І.А. Ефрон Енциклопедичний словник.

Ампер Андре Марі

Андре Марі Ампер народився 22 січня 1775 року. Його батько Жан-Жак Ампер разом із своїми братами торгував ліонськими шовками. Мати Жанна Сарсе – дочка одного з великих ліонських торговців. Дитинство Андре пройшло в невеликому маєтку Полем'ї, купленому батьком на околицях Ліона.

Він ніколи не ходив до школи, але читання та арифметики вивчився дуже швидко. Вже у 14 років він прочитав усі двадцять вісім томів французької "Енциклопедії". Особливий інтерес Андре проявляв до фізико-математичних наук. Андре почав відвідувати бібліотеку Ліонського коледжу, щоб читати праці великих математиків.

У віці тринадцяти років він представив Ліонську академію свої перші роботи з математики.

У 1793 році в Ліоні спалахнув заколот, який незабаром був пригнічений. За співчуття бунтівникам був обезголовлений Жан-Жак Ампер. За вироком суду майже все майно було конфісковано. Ампер вирішив переселитися до Ліону і давати приватні уроки математики.

У 1802 році Ампера запросили викладати фізику та хімію до Центральної школи міста Бурк-ан-Бреса, за шістдесят кілометрів від Ліона.

В кінці 1804 Ампер залишив Ліон і переїхав до Парижа, де він отримав посаду викладача Політехнічної школи. Основне завдання школи полягала у підготовці високоосвічених технічних фахівців із глибокими знаннями фізико-математичних наук.

В 1807 Ампер був призначений професором Політехнічної школи. 1808 року він отримав місце головного інспектора університетів. Час розквіту наукової діяльності Ампера припадає на 1814-1824 роки і пов'язаний з Академією наук, до числа членів якої він був обраний 28 листопада 1814 за свої заслуги в галузі математики.

Практично до 1820 року основні інтереси вченого зосереджувалися на проблемах математики, механіки та хімії. Питаннями фізики тоді він займався дуже мало. Ампер завжди розглядав математику як потужний апарат для вирішення різноманітних прикладних завдань фізики та техніки. Чи не залишає він і занять хімією. До його здобутків у галузі хімії належить відкриття, незалежно від Авогадро, закону рівності молярних обсягів різних газів.

У 1820 році фізик Ерстед виявив, що поблизу провідника зі струмом відхиляється магнітна стрілка. Так було відкрито властивість електричного струму – створювати магнітне поле. Ампер докладно досліджував це явище та відкрив взаємодію струмів.

Він встановив, що два паралельні дроти, якими тече струм в однаковому напрямку, притягуються один до одного, а якщо напрями струмів протилежні, дроти відштовхуються. Ампер пояснив це явище взаємодією магнітних полів, які утворюють струми. Про отримані результати Ампер одразу повідомив до Академії. На засіданні 25 вересня він розвинув ці ідеї далі, демонструючи досліди, в яких спіралі, що обтікають струмом (соленоїди), взаємодіяли один з одним як магніти.

Ампер вирішив знайти закон взаємодії струмів у вигляді суворої математичної формули і знайшов цей закон, який носить тепер його ім'я. Так крок за кроком у роботах Ампера зростала нова наука – електродинаміка, заснована на експериментах та математичній теорії. З 1820 по 1826 Ампер публікує ряд теоретичних і експериментальних робіт з електродинаміки. В 1826 виходить з друку "Теорія електродинамічних явищ, виведена виключно з досвіду".

В 1824 Ампер був обраний на посаду професора Колеж де Франс. Йому надали кафедру загальної та експериментальної фізики.

В 1835 він опублікував роботу, в якій довів подібність між світловим і тепловим випромінюваннями і показав, що всі випромінювання при поглинанні перетворюються на тепло. Ампер розробив систему класифікації наук, яку мав намір викласти у двотомному творі. В 1834 вийшов перший том "Досліди філософії наук або аналітичного викладу природної класифікації всіх людських знань". Ампер ввів такі слова, як "електростатика", "електродинаміка", "соленоїд". Ампер висловив думку, що, ймовірно, виникне нова наука про загальні закономірності процесів управління. Він запропонував назвати її "кібернетикою".

Ампер помер від запалення легенів 10 липня 1836 року у Марселі під час інспекційної поїздки. Там він і був похований.