Sa araling ito, ang paksa kung saan ay "Electromagnetic field," tatalakayin natin ang konsepto ng "electromagnetic field," ang mga tampok ng pagpapakita nito at ang mga parameter ng field na ito.
Nag-uusap kami sa cellphone. Paano ipinapadala ang signal? Paano ipinapadala ang signal mula sa isang istasyon ng kalawakan na lumilipad sa Mars? Sa kawalan? Oo, maaaring walang sangkap, ngunit hindi ito kawalan ng laman, may iba pang bagay kung saan ipinapadala ang signal. Ang bagay na ito ay tinatawag na electromagnetic field. Ito ay hindi isang direktang nakikita, ngunit isang talagang umiiral na bagay ng kalikasan.
Kung ang isang sound signal ay isang pagbabago sa mga parameter ng isang substance, halimbawa hangin (Fig. 1), kung gayon ang isang radio signal ay isang pagbabago sa mga parameter ng EM field.
kanin. 1. Ang pagpapalaganap ng sound wave sa hangin
Ang mga salitang "electric" at "magnetic" ay malinaw sa amin, napag-aralan na namin ang hiwalay na electrical phenomena (Fig. 2) at magnetic phenomena (Fig. 3), ngunit bakit pinag-uusapan natin ang electromagnetic field? Ngayon ay aalamin natin ito.
kanin. 2. Electric field
kanin. 3. Magnetic field
Mga halimbawa ng electromagnetic phenomena.
Ang isang microwave ay lumilikha ng malakas, at pinaka-mahalaga, napakabilis na pagbabago ng mga electromagnetic field na kumikilos sa isang electric charge. At tulad ng alam natin, ang mga atomo at molekula ng mga sangkap ay naglalaman ng isang electric charge (Larawan 4). Ito ay kung saan ang electromagnetic field ay kumikilos dito, na pinipilit ang mga molekula na gumalaw nang mas mabilis (Larawan 5) - ang temperatura ay tumataas at ang pagkain ay umiinit. Ang mga X-ray, ultraviolet ray, at nakikitang liwanag ay may parehong kalikasan.
kanin. 4. Ang molekula ng tubig ay isang dipole
kanin. 5. Paggalaw ng mga molekula na may singil sa kuryente
Sa isang microwave oven, ang electromagnetic field ay nagbibigay ng enerhiya sa sangkap, na ginagamit para sa pagpainit, ang nakikitang liwanag ay nagbibigay ng enerhiya sa mga receptor ng mata, na ginagamit upang i-activate ang receptor (Larawan 6), ang enerhiya ng ultraviolet rays ay ginagamit upang bumuo ng melanin sa balat (ang hitsura ng tanning, Fig. 7), at Ang enerhiya ng X-ray ay nagiging sanhi ng pag-itim ng pelikula, kung saan makikita mo ang isang imahe ng iyong balangkas (Fig. 8). Ang electromagnetic field sa lahat ng mga kasong ito ay may iba't ibang mga parameter, at samakatuwid ay may iba't ibang mga epekto.
kanin. 6. Conditional diagram ng activation ng eye receptor sa pamamagitan ng visible light energy
kanin. 7. Pangungulti ng balat
kanin. 8. Pagitim ng pelikula sa panahon ng x-ray
Kaya't nakatagpo kami ng electromagnetic field nang mas madalas kaysa sa tila, at matagal nang nasanay sa mga phenomena na nauugnay dito.
Kaya, alam natin na ang electric field ay lumitaw sa paligid ng mga electric charge (Larawan 9). Malinaw ang lahat dito.
kanin. 9. Electric field sa paligid ng electric charge
Kung ang isang electric charge ay gumagalaw, kung gayon, habang pinag-aralan natin, isang magnetic field ang lumitaw sa paligid nito (Larawan 10). Narito ang tanong ay lumitaw na: ang isang electric charge ay gumagalaw, mayroong isang electric field sa paligid nito, ano ang kinalaman ng magnetic field dito? Isa pang tanong: sinasabi namin "ang singil ay gumagalaw." Ngunit ang paggalaw ay kamag-anak, at maaari itong lumipat sa isang frame ng sanggunian at maging pahinga sa isa pa (Larawan 11). Nangangahulugan ito na magkakaroon ng magnetic field sa isang frame of reference, ngunit hindi sa isa pa? Ngunit ang patlang ay hindi dapat umiral o wala depende sa pagpili ng reference frame.
kanin. 10. Magnetic field sa paligid ng gumagalaw na electric charge
kanin. 11. Relativity ng charge motion
Ang katotohanan ay mayroong isang solong electromagnetic field, at mayroon itong isang mapagkukunan - isang electric charge. Mayroon itong dalawang sangkap. Ang mga electric at magnetic field ay magkahiwalay na mga pagpapakita, magkahiwalay na mga bahagi ng isang electromagnetic field, na nagpapakita ng kanilang mga sarili sa iba't ibang mga sistema ng sanggunian (Larawan 12).
kanin. 12. Mga pagpapakita ng electromagnetic field
Maaari kang pumili ng reference frame kung saan ang electric field lang, o ang magnetic field lang, o pareho ang lalabas nang sabay-sabay. Gayunpaman, imposibleng pumili ng isang sistema ng sanggunian kung saan ang parehong mga electric at magnetic na bahagi ay magiging zero, iyon ay, kung saan ang electromagnetic field ay titigil na umiral.
Depende sa sistema ng sanggunian, nakikita natin ang alinman sa isang bahagi ng field, o isa pa, o pareho. Ito ay tulad ng paggalaw ng isang katawan sa isang bilog: kung titingnan mo ang naturang katawan mula sa itaas, makikita natin ang paggalaw sa kahabaan ng bilog (Larawan 13), kung mula sa gilid, makikita natin ang mga oscillations sa kahabaan ng segment (Larawan 14). ). Sa bawat projection papunta sa coordinate axis, ang circular motion ay mga oscillations.
kanin. 13. Ang paggalaw ng katawan sa isang bilog
kanin. 14. Mga oscillations ng katawan sa isang segment
kanin. 15. Projection ng mga pabilog na paggalaw papunta sa coordinate axis
Ang isa pang pagkakatulad ay ang projection ng isang pyramid sa isang eroplano. Maaari itong i-project sa isang tatsulok o isang parisukat. Sa eroplano ang mga ito ay ganap na magkakaibang mga figure, ngunit ang lahat ng ito ay isang pyramid, na tinitingnan mula sa iba't ibang panig. Ngunit walang anggulo kung saan tuluyang mawawala ang pyramid. Magmumukha lang itong parisukat o tatsulok (Larawan 16).
kanin. 16. Mga projection ng isang pyramid papunta sa isang eroplano
Isaalang-alang ang isang konduktor na nagdadala ng kasalukuyang. Sa loob nito, ang mga negatibong singil ay binabayaran ng mga positibo, ang electric field sa paligid nito ay zero (Larawan 17). Ang magnetic field ay hindi zero (Larawan 18); Pumili tayo ng isang sistema ng sanggunian kung saan ang mga electron na bumubuo ng electric current ay magiging nakatigil. Ngunit sa reference frame na ito, ang mga positibong sisingilin na mga ion ng konduktor ay lilipat sa kabaligtaran na direksyon na may kaugnayan sa mga electron: isang magnetic field ay lumitaw pa rin (Larawan 18).
kanin. 17. Isang konduktor na may kasalukuyang na ang electric field ay zero
kanin. 18. Magnetic field sa paligid ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor
Kung ang mga electron ay nasa vacuum, sa reference frame na ito ay may lalabas na electric field sa kanilang paligid, dahil hindi sila nababayaran ng mga positibong singil, ngunit walang magnetic field (Fig. 19).
kanin. 19. Electric field sa paligid ng mga electron sa isang vacuum
Tingnan natin ang isa pang halimbawa. Kumuha tayo ng permanenteng magnet. May magnetic field sa paligid nito, ngunit walang electric. Sa katunayan, ang electric field ng mga proton at electron ay nabayaran (Larawan 20).
kanin. 20. Magnetic field sa paligid ng isang permanenteng magnet
Kumuha tayo ng reference frame kung saan gumagalaw ang magnet. Ang isang vortex electric field ay lilitaw sa paligid ng isang gumagalaw na permanenteng magnet (Larawan 21). Paano ito makilala? Maglagay tayo ng metal na singsing (hindi kumikibo sa reference frame na ito) sa landas ng magnet. Ang isang kasalukuyang ay babangon dito - ito ay isang kilalang kababalaghan ng electromagnetic induction: kapag ang magnetic flux ay nagbabago, ang isang electric field ay lumitaw, na humahantong sa paggalaw ng mga singil, sa hitsura ng isang kasalukuyang (Larawan 22). Sa isang reference frame walang electric field, ngunit sa isa pa ito ay lilitaw.
kanin. 21. Vortex electric field sa paligid ng gumagalaw na permanenteng magnet
kanin. 22. Ang phenomenon ng electromagnetic induction
Magnetic field ng isang permanenteng magnet
Sa anumang sangkap, ang mga electron na umiikot sa paligid ng nucleus ay maaaring isipin bilang isang maliit na electric current na dumadaloy sa isang bilog (Larawan 23). Nangangahulugan ito na ang isang magnetic field ay lumitaw sa paligid nito. Kung ang sangkap ay hindi magnetic, nangangahulugan ito na ang mga eroplano ng pag-ikot ng mga electron ay nakadirekta nang arbitraryo at ang mga magnetic field mula sa mga indibidwal na electron ay nagbabayad sa isa't isa, dahil ang mga ito ay itinuro nang magulo.
kanin. 23. Representasyon ng pag-ikot ng mga electron sa paligid ng nucleus
Sa mga magnetic substance, ang mga eroplano ng pag-ikot ng elektron ay halos pantay na nakatuon (Larawan 24). Samakatuwid, ang mga magnetic field mula sa lahat ng mga electron ay nagdaragdag, at ang isang non-zero magnetic field ay nakuha sa sukat ng buong magnet.
kanin. 24. Pag-ikot ng mga electron sa magnetic substance
Mayroong magnetic field sa paligid ng isang permanenteng magnet, o sa halip ang magnetic component ng electromagnetic field (Larawan 25). Maaari ba tayong makahanap ng isang frame ng sanggunian kung saan ang magnetic component ay nagiging zero at ang magnet ay nawawala ang mga katangian nito? Hindi pa rin. Sa katunayan, ang mga electron ay umiikot sa parehong eroplano (tingnan ang Fig. 24 sa anumang sandali sa oras, ang mga bilis ng mga electron ay hindi nakadirekta sa parehong direksyon (Larawan 26). Kaya imposibleng makahanap ng isang frame ng sanggunian kung saan lahat sila ay nag-freeze at nawala ang magnetic field.
kanin. 25. Magnetic field sa paligid ng isang permanenteng magnet
Kaya, ang mga electric at magnetic field ay magkakaibang mga pagpapakita ng isang solong electromagnetic field. Hindi masasabi na sa isang partikular na punto sa kalawakan ay mayroon lamang magnetic o isang electric field lamang. Maaaring mayroong isa o isa pa. Ang lahat ay nakasalalay sa frame of reference kung saan natin tinitingnan ang puntong ito.
Bakit tayo dati ay hiwalay na nag-usap tungkol sa mga electric at magnetic field? Una, nangyari ito sa kasaysayan: alam ng mga tao ang tungkol sa mga magnet sa loob ng mahabang panahon, matagal nang naobserbahan ng mga tao ang balahibo na nakuryente sa amber, at walang napagtanto na ang mga phenomena na ito ay magkapareho. At pangalawa, ito ay isang maginhawang modelo. Sa mga problema kung saan hindi kami interesado sa ugnayan sa pagitan ng mga electric at magnetic na bahagi, maginhawang isaalang-alang ang mga ito nang hiwalay. Dalawang singil sa rest sa isang ibinigay na reference frame ay nakikipag-ugnayan sa pamamagitan ng isang electric field - inilalapat namin ang batas ng Coulomb sa kanila, hindi kami interesado sa katotohanan na ang parehong mga electron ay maaaring lumipat sa ilang reference frame at lumikha ng isang magnetic field, at matagumpay naming nalutas ang problema (Larawan 27).
kanin. 27. Batas ni Coulomb
Ang epekto ng isang magnetic field sa isang gumagalaw na singil ay isinasaalang-alang sa isa pang modelo, at sa loob ng balangkas ng pagiging angkop nito, ito rin ay gumagana nang perpekto sa paglutas ng isang bilang ng mga problema (Larawan 28).
kanin. 28. Kaliwang kamay na panuntunan
Subukan nating maunawaan kung paano magkakaugnay ang mga bahagi ng electromagnetic field.
Ito ay nagkakahalaga ng noting na ang eksaktong relasyon ay medyo kumplikado. Ito ay binuo ng British physicist na si James Maxwell. Nakuha niya ang sikat na 4 na Maxwell equation (Fig. 29), na pinag-aaralan sa mga unibersidad at nangangailangan ng kaalaman sa mas mataas na matematika. Hindi natin pag-aaralan ang mga ito, siyempre, ngunit sa ilang simpleng salita ay mauunawaan natin ang ibig sabihin ng mga ito.
kanin. 29. Mga equation ni Maxwell
Umasa si Maxwell sa gawain ng isa pang physicist, si Faraday (Fig. 30), na inilarawan lamang ng husay ang lahat ng mga phenomena. Gumawa siya ng mga guhit (Larawan 31), mga tala na nakatulong nang malaki kay Maxwell.
kanin. 31. Mga guhit ni Michael Faraday mula sa aklat na “Electricity” (1852)
Natuklasan ni Faraday ang phenomenon ng electromagnetic induction (Fig. 32). Tandaan natin kung ano ito. Ang isang alternating magnetic field ay bumubuo ng isang sapilitan na emf sa isang konduktor. Sa madaling salita, ang isang alternating magnetic field (oo, sa kasong ito, hindi isang electric charge) ay bumubuo ng isang electric field. Ang electric field na ito ay vortex, iyon ay, ang mga linya nito ay sarado (Larawan 33).
kanin. 32. Mga guhit ni Michael Faraday para sa eksperimento
kanin. 33. Pagkakaroon ng induced emf sa isang konduktor
Bilang karagdagan, alam natin na ang isang magnetic field ay nabuo sa pamamagitan ng isang gumagalaw na electric charge. Mas tamang sabihin na ito ay nabuo ng isang alternating electric field. Habang gumagalaw ang singil, nagbabago ang electric field sa bawat punto, at ang pagbabagong ito ay bumubuo ng magnetic field (Fig. 34).
kanin. 34. Ang paglitaw ng isang magnetic field
Maaari mong mapansin ang hitsura ng isang magnetic field sa pagitan ng mga plate ng kapasitor. Kapag nag-charge o nag-discharge ito, nabubuo ang isang alternating electric field sa pagitan ng mga plate, na bumubuo naman ng magnetic field. Sa kasong ito, ang mga linya ng magnetic field ay nasa isang eroplano na patayo sa mga linya ng electric field (Larawan 35).
kanin. 35. Ang hitsura ng isang magnetic field sa pagitan ng mga capacitor plate
Ngayon tingnan natin ang mga equation ni Maxwell (Larawan 29), isang maikling paliwanag ng mga ito ay ibinigay sa ibaba para sa iyong sanggunian.
Ang icon ng divergence ay isang mathematical operator; hina-highlight nito ang bahagi ng field na may pinagmulan, iyon ay, ang mga linya ng field ay nagsisimula at nagtatapos sa isang bagay. Tingnan ang pangalawang equation: ang bahaging ito ng magnetic field ay zero: ang mga linya ng magnetic field ay hindi nagsisimula o nagtatapos sa anumang bagay, walang magnetic charge. Tingnan ang unang equation: ang bahaging ito ng electric field ay proporsyonal sa density ng singil. Ang isang electric field ay nilikha sa pamamagitan ng isang electric charge.
Ang pinaka-kawili-wili ay ang sumusunod na dalawang equation. Ang rotor icon ay isang mathematical operator na nagha-highlight sa vortex component ng field. Ang ikatlong equation ay nangangahulugan na ang vortex electric field ay nilikha ng isang time-varying magnetic field (ito ang derivative, na, tulad ng alam mo mula sa matematika, ay nangangahulugan ng rate ng pagbabago ng magnetic field). Iyon ay, pinag-uusapan natin ang tungkol sa electromagnetic induction.
Ang ika-apat na equation ay nagpapakita, kung hindi mo binibigyang pansin ang mga koepisyent ng proporsyonalidad: ang vortex magnetic field ay nilikha ng isang nagbabagong electric field, pati na rin ng isang electric current (- kasalukuyang density). Pinag-uusapan natin kung ano ang alam nating mabuti: ang isang magnetic field ay nilikha ng isang gumagalaw na electric charge at.
Tulad ng nakikita mo, ang isang alternating magnetic field ay maaaring makabuo ng isang alternating electric field, at ang isang alternating electric field, sa turn, ay bumubuo ng isang alternating magnetic field, at iba pa (Fig. 36).
kanin. 36. Ang isang alternating magnetic field ay maaaring makabuo ng isang alternating electric field, at vice versa
Bilang resulta, ang isang electromagnetic wave ay maaaring mabuo sa espasyo (Larawan 37). Ang mga alon na ito ay may iba't ibang mga pagpapakita - ito ay mga radio wave, nakikitang liwanag, ultraviolet at iba pa. Pag-uusapan natin ito sa susunod na mga aralin.
kanin. 37. Electromagnetic wave
Bibliograpiya
Takdang aralin
Ang koneksyon sa pagitan ng magnetic field at ng kasalukuyang ay humantong sa maraming mga pagtatangka upang pukawin ang kasalukuyang sa isang loop gamit ang isang magnetic field. Kung ang isang magnetic field ay lumitaw sa paligid ng kasalukuyang nagdadala ng mga conductor, kung gayon ang kabaligtaran na kababalaghan ay dapat ding umiiral - ang hitsura ng isang electric current sa isang closed conductor sa ilalim ng impluwensya ng isang magnetic field. Ang problemang ito ay mahusay na nalutas noong 1831 ng English physicist na si Faraday, na natuklasan ang kababalaghan ng electromagnetic induction - napatunayan ang koneksyon sa pagitan ng mga electrical at magnetic phenomena, na nagsilbing impetus para sa pagbuo ng teorya ng electromagnetic field.
1. Electromagnetic induction. Ang kababalaghan ng electromagnetic induction ay na sa anumang pagbabago sa magnetic flux na tumagos sa closed circuit ng conductor, isang electromotive force (emf) ng induction ang lumitaw sa conductor, na nagiging sanhi ng paglitaw ng isang electric current, na tinatawag. pagtatalaga sa tungkulin. E.m.f. Ang induction ay nangyayari din sa isang bukas na konduktor kapag ito ay gumagalaw sa isang magnetic field, kung saan ang konduktor ay tumatawid sa mga linya ng magnetic field.
Karanasan 1: kung ang isang permanenteng magnet ay itinulak o hinila sa isang solenoid na sarado sa isang galvanometer, pagkatapos ay sa mga sandali ng paggalaw o extension nito, ang isang pagpapalihis ng galvanometer na karayom ay sinusunod (isang sapilitan na kasalukuyang arises); Ang mga direksyon ng mga pagpapalihis ng arrow kapag inilipat ang magnet papasok at palabas ay magkasalungat. Kung mas malaki ang bilis ng paggalaw ng magnet na may kaugnayan sa coil, mas malaki ang paglihis ng galvanometer needle.
Karanasan 2: Ang kasalukuyang sa circuit 1 ay maaaring baguhin gamit ang isang rheostat. Ang kasalukuyang ito ay lumilikha ng isang magnetic field na tumagos sa circuit 2 kung ang kasalukuyang ay tumaas, ang flux ng magnetic induction sa pamamagitan ng circuit 2 ay tataas. Ito ay hahantong sa paglitaw ng isang induction current sa circuit 2, na naitala ng isang galvanometer. Ang electromagnetic induction ay maaaring sanhi ng:
1. Ang pagbabawas ng kasalukuyang, na magiging sanhi ng pagbaba sa magnetic flux sa pamamagitan ng pangalawang circuit at hahantong sa paglitaw ng isang sapilitan na kasalukuyang sa loob nito sa ibang direksyon kaysa sa unang kaso.
2. Ang induction current ay maaari ding sanhi ng paglapit ng circuit 2 sa circuit 1 o pag-alis ng pangalawang circuit mula sa una.
3. Nang walang paglipat ng contour 2 sa pagsasalin, ngunit iniikot ito upang ang anggulo sa pagitan ng normal sa tabas at ang direksyon ng field ay magbago.
Ito ay eksperimento na itinatag na ang halaga ng kasalukuyang induction ( e.m.f) ay hindi nakasalalay sa paraan ng pagbabago ng flux ng magnetic induction, ngunit tinutukoy lamang ng rate ng pagbabago nito. mga. ibig sabihin Ang batas na ito ay unibersal. (1821)
Sinisiyasat ng propesor ng St. Petersburg University na si Lenz ang kaugnayan sa pagitan ng direksyon ng induced current at ang kalikasan ng pagbabago sa magnetic flux na nagdulot nito: Lenz's rule: emf induced in the circuit. nagiging sanhi ng isang kasalukuyang sa isang direksyon na ang magnetic field ng kasalukuyang ito ay pumipigil sa isang pagbabago sa magnetic flux.
Halimbawa, kapag ang circuit 2 ay lumalapit sa circuit 1, isang kasalukuyang lumitaw, ang magnetic moment na kung saan ay nakadirekta sa tapat ng kasalukuyang field (ang anggulo sa pagitan ng mga vectors at katumbas ng ). Dahil dito, ang isang puwersa ay kikilos sa circuit 2, na itutulak ito palayo sa circuit 1. Kapag ang circuit 2 ay lumayo mula sa circuit 1, isang kasalukuyang lumabas, ang sandali kung saan ay tumutugma sa direksyon sa kasalukuyang field, upang ang puwersa na kumikilos sa circuit 2 ay nakadirekta sa circuit 1.
Nakuha ni Lenz ang panuntunang ito mula sa karanasan, nagsusuri ng maraming eksperimento. Sa katunayan, ang epekto ng panuntunang ito ay mas malawak - ito ay nagpapahayag ng pangkalahatang prinsipyo ayon sa kung saan ang anumang sistema ay nagsusumikap na mapanatili ang isang matatag na estado ng ekwilibriyo at kinokontra ang anumang mga pagbabago sa estado na ito.
Isang pormula na pinagsasama ang batas ni Faraday at panuntunan ni Lenz. pagpapahayag ng matematika ng pangunahing batas ng electromagnetic induction.
Pangunahing batas ng electromagnetic induction(Batas ng Faraday–Maxwell). Ang electromotive force ng induction na nagmumula sa isang closed circuit ay proporsyonal sa rate ng pagbabago ng magnetic flux sa paglipas ng panahon: , nasaan ang bilang ng mga pagliko ng circuit, flux linkage, kung ang lahat ng mga liko ng coil ay natagos ng parehong pagkilos ng bagay , pagkatapos .
Tandaan 1. Ang minus sign ay sumasalamin Ang tuntunin ni Lenz. Sa karamihan ng mga kaso, maaaring tanggalin ang sign na ito sa mga numerical na kalkulasyon.
Tandaan 2. Para sa isang closed loop.
E.m.f. ipinahayag sa volts.
Upang patunayan ang batas ni Faraday ginagamit namin ang batas ng konserbasyon ng enerhiya. Isaalang-alang ang isang closed loop kung saan maaaring ilipat ang isa sa mga conductor. Ilagay natin ang contour sa isang pare-parehong field, patayo sa drawing plane at nakadirekta sa kabila ng drawing. Hayaang gumalaw nang mabilis ang konduktor . Puwersa ang pagkilos sa isang gumagalaw na konduktor. Ang gawaing ginagawa sa segment: . Ang pinagmumulan ng enerhiya ay ginugugol sa init at trabaho: . Sa kabilang banda, nakukuha natin . Ang halaga ay gumaganap ng papel ng emf, dahil ito ay humahantong sa paglitaw ng electric current sa isang closed circuit. Samakatuwid, ang dami na ito ay ang emf. electromagnetic induction.
Malinaw, ang magnetic flux ay lamang sa mga kaso kung saan ang konduktor mga krus Ang mga linya ng magnetic induction ng field ay tinatawag na bilis kung saan ang conductor ay tumatawid sa mga linya ng magnetic induction.
Halimbawa, sa kaso ng isang tuwid na konduktor, pusa. gumagalaw sa isang pare-parehong magnetic field patayo sa mga linya ng magnetic induction, emf. induction sa isang konduktor, kung saan ang anggulo sa pagitan ng konduktor at ang direksyon ng bilis nito.
Nahanap namin ang potensyal na pagkakaiba sa mga dulo ng konduktor mula sa pangkalahatang batas ng Ohm. kasi walang electric current sa conductor, kung gayon.
Magkomento. Sa mga phenomena ng electromagnetic induction, ang magnetic flux sa pamamagitan ng circuit ay maaaring magbago pareho kapag gumagalaw ang circuit o ang mga indibidwal na seksyon nito, at kapag nagbabago ang magnetic field sa paglipas ng panahon - Ang batas ng Faraday ay ginagamit upang matukoy ang emf. pagtatalaga sa tungkulin.
Kapag gumagalaw ang mga konduktor sa isang magnetic field, ang batas na ito ay nalalapat lamang sa mga kaso kung saan ang circuit na pinag-uusapan ay dumaan ang parehong mga puntos gumagalaw na konduktor. Kung hindi, ang e.m.f. Ang induction ay matatagpuan sa pamamagitan ng pag-aaral sa mga puwersa ng Lorentz na kumikilos sa mga libreng singil sa isang gumagalaw na konduktor, ibig sabihin, ang emf na kumikilos sa circuit. sinusukat ng gawain ng mga panlabas na puwersa kapag gumagalaw sa isang closed circuit ng isang positibong singil, kung saan ang singil ay inililipat.
Halimbawa. Ang isang hugis-parihaba na frame ay inilalagay sa isang pare-parehong magnetic field na may induction na 0.1 T, ang gumagalaw na bahagi nito, 0.1 m ang haba, ay gumagalaw sa bilis na patayo sa mga linya ng induction ng field. Tukuyin ang emf. induction na nagaganap sa circuit.
Solusyon: lutasin natin ang problema sa dalawang paraan, paglalapat ng batas ni Faraday o pagsasaalang-alang sa mga puwersang kumikilos sa mga libreng electron sa isang gumagalaw na kawad (mga puwersa ng Lorentz).
1. kapag gumagalaw ang konduktor, tumataas ang lugar ng frame, tumataas ang magnetic flux, i.e. Ayon sa batas ni Faraday, gumagana ang emf. pagtatalaga sa tungkulin. . Ang "-" sign ay nagpapahiwatig na ang emf. Ang induction ay kumikilos sa circuit sa isang direksyon kung saan ang normal sa circuit na nauugnay dito sa pamamagitan ng panuntunan ng kanang turnilyo ay kabaligtaran sa vector B (nakadirekta patungo sa tagamasid). Yung. e.m.f. induction at induced current ay nakadirekta sa counterclockwise sa circuit.
Kapag nilutas ang problema sa parehong mga kaso, ang isang kamalian ay ginawa: ang magnetic field na nilikha ng kasalukuyang induction ay hindi isinasaalang-alang. Ang parehong mga pamamaraan na tinalakay sa itaas ay nagbibigay ng tamang sagot, sa kondisyon na ang circuit resistance ay sapat na malaki.
Ang lakas ng kasalukuyang induction sa isang closed conductive circuit na may paglaban: . ay itinuturing na positibo kung ang magnetic moment ng kaukulang induction current sa circuit ay bumubuo ng isang matinding anggulo na may magnetic induction lines ng field na nag-uudyok sa kasalukuyang ito.
Ang likas na katangian ng mga panlabas na puwersa na humahantong sa paglitaw ng emf. electromagnetic induction: Lorentz force na kumikilos sa isang singil na gumagalaw sa isang magnetic field.
Maaari mong isaalang-alang ang pagbabago ng magnetic flux sa isang nakatigil na circuit, halimbawa, pagbabawas ng halaga ng magnetic induction. Sa kasong ito, walang puwersa ng Lorentz (walang iniutos na paggalaw ng mga singil sa kuryente), ngunit ang emf. bumangon at
Maikling buod ng grade 8
Thermal phenomena
Ang temperatura ng katawan ay nakasalalay sa bilis ng paggalaw ng mga molekula.
Ang random na paggalaw ng mga molekula ay tinatawag thermal na paggalaw.
Panloob na enerhiya ay ang kabuuan ng potensyal at kinetic energy ng lahat ng molecule na bumubuo sa isang substance.
Panloob na enerhiya hindi nakadepende mula sa balahibo. paggalaw ng isang katawan o posisyon nito na may kaugnayan sa ibang mga katawan.
Habang tumataas ang t˚, tumataas ito.
Mga pagbabago 2 paraan:
1. Sa paggawa ng trabaho;
2. Sa pamamagitan ng pagpapalitan ng init (heat transfer)
Paglipat ng init:
1. Thermal conductivity– paglipat ng E mula sa isang bahagi ng katawan patungo sa isa pa bilang resulta ng thermal na paggalaw ng mga molekula (solid na katawan)
2. Convection– paggalaw ng sangkap mismo sa mga likido at gas. (likido at gas)
3. Radiation– paglabas ng mga sinag (walang medium na kailangan, posibleng nasa vacuum)
Dami ng init– enerhiya na natatanggap o ibinibigay ng isang katawan sa panahon ng paglipat ng init.
Mga proseso:
I. Pag-init o paglamig (nang hindi binabago ang estado ng pagsasama-sama ng sangkap)
m – masa
Pagbabago ng temperatura
c ay ang tiyak na kapasidad ng init, ayon sa bilang na katumbas ng dami ng init na dapat ibigay sa bawat kg ng isang partikular na substance upang mapataas ang t˚ nito ng 1˚С.
II. Pagkasunog ng gasolina
m – masa
q – tiyak na init ng pagkasunog ng gasolina – isang pisikal na dami na nagpapakita kung gaano karaming init ang inilalabas sa panahon ng kumpletong pagkasunog ng gasolina na tumitimbang ng 1 kg.
3. Pagsingaw (pagsingaw, pagkulo)
| |
| |
5. Desublimation
6. Sublimation (sublimation)
III. Pagtunaw at pagkikristal
ang proseso ng pagtunaw o pagkikristal ay isinasagawa sa pahalang na seksyon ng AB graph sa isang pare-parehong temperatura, na tinatawag na Temperaturang pantunaw.(tabular na halaga)
Ang graph na ito ay ipinakita gamit ang halimbawa ng pagtunaw ng yelo.
Point A - tanging yelo
Interval AB – yelo at tubig
Point B – tubig lamang
Natutunaw – Q ay ibinibigay sa system
Pagkikristal - Ang Q ay tinanggal mula sa system
m – masa
λ – tiyak na init ng pagsasanib nagpapakita kung gaano karaming init ang dapat ilipat sa bawat kg ng isang sangkap na kinuha sa punto ng pagkatunaw upang ganap itong matunaw.
IV. Pagsingaw at paghalay
ang proseso ng vaporization o condensation ay isinasagawa sa pahalang na seksyon ng AB graph sa isang pare-parehong temperatura, na tinatawag na punto ng pag-kulo.(tabular na halaga)
Ang graph na ito ay inilalarawan gamit ang kumukulong tubig bilang isang halimbawa.
Point A – tubig lamang
Seksyon AB – tubig at singaw nito
Point B – singaw lamang
Pagsingaw – Q ay ibinibigay sa system
Condensation - Ang Q ay tinanggal mula sa system
m – masa
L – tiyak na init ng singaw nagpapakita kung gaano karaming init ang dapat ibigay sa bawat kg ng likido na kinuha sa puntong kumukulo upang maging singaw ang likido.
puspos na singaw– singaw na nasa dinamikong ekwilibriyo kasama ang likido nito. (Habang maraming mga molekula ang dumadaan mula sa likido patungo sa singaw, ang parehong bilang ay bumabalik, mula sa singaw patungo sa likido.)
ü Ganap na kahalumigmigan ng hangin– density ng singaw ng tubig sa hangin.
ü Kamag-anak na kahalumigmigan– ang ratio ng absolute humidity sa saturated vapor density sa parehong temperatura.
Ang dew point ay ang temperatura kung saan ang singaw ay nagiging saturated.
Ang hygrometer at psychrometer ay mga instrumento para sa pagsukat ng kahalumigmigan ng hangin.
Mga makinang pampainit at mga makina kung saan ang panloob na enerhiya ng gasolina ay na-convert sa mekanikal na enerhiya.
Ang kahusayan ay ang ratio ng perpektong kapaki-pakinabang na gawain ng makina sa enerhiya na natanggap mula sa pampainit.
Mga penomena ng kuryente
Ang Electrostatics ay isang sangay na nag-aaral ng mga singil sa pahinga.
Ang mga nakuryenteng katawan ay umaakit o nagtataboy.
Ang isang pisikal na dami na nagpapakilala sa antas ng electrification ng isang katawan ay tinatawag na electric charge.
Mga Paraan ng Elektripikasyon:
1) Contact (friction)
2) Hawakan
3) Sa pamamagitan ng impluwensya
Ito ay conventionally pinaniniwalaan na ang isang glass rod hadhad sa sutla ay sinisingil. positibo, at isang ebonite stick na ipinahid sa lana - negatibo.
Ang mga katawan na malamang na sinisingil ay laging nagtataboy, ang mga katawan na may kabaligtaran na sinisingil ay laging umaakit.
Sa paligid ng isang naka-charge na katawan (o nakatigil na singil) ay mayroon electric field. Kapag nakikipag-ugnayan ang mga field, pwersa ng Coulomb.
At – mga singil sa Cl
– distansya sa pagitan ng mga singil
k- koepisyent
Ang pagkalkula ng puwersa ng coulomb ay posible para sa tatlong kaso:
1. Interaksyon ng dalawang naka-charge na sphere (r – mula sa gitna hanggang sa gitna)
2. Interaksyon ng isang naka-charge na sphere at isang point charge (isang naka-charge na katawan na ang mga dimensyon ay maaaring mapabayaan)
3. Interaksyon ng dalawang puntong singil
Ang electroscope ay isang aparato para sa pagsukat ng electric charge.
Kuryente– itinuro at iniutos na paggalaw ng mga sisingilin na particle. (sa mga metal - paggalaw ng mga electron)
Lahat ng mga sangkap ayon sa electrical conductivity. Ang kasalukuyang ay nahahati sa 3 pangkat:
1) Mga konduktor(mga metal, solusyon - sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay naglalaman ng napakaraming sisingilin na mga particle)
2) Mga semiconductor– mga sangkap na naglalaman ng mga particle na walang bayad sa mas mababang lawak (germanium, silikon)
3) Mga dielectric (hindi konduktor)– walang libreng charged particles – goma, ebonite, distiller. tubig.
Insulator– isang katawan na gawa sa dielectric.
Ang electron ay isang particle na may pinakamaliit na negatibong singil.
Center – nucleus (massive at positive): protons (+) at neutrons (0)
Sa paligid ng nucleus ay mga electron (liwanag at negatibo)
Normal na estado - neutral na atom– bilang ng mga proton = bilang ng mga electron
Positibong ion – isang atom na nawalan ng isa o higit pang mga electron
Ang negatibong ion ay isang atom na nakakuha ng dagdag na elektron.
Mga kondisyon para sa paglitaw ng electric current:
1) konduktor
2) ang pagkakaroon ng isang electric field
3) kasalukuyang pinagmulan - isang aparato kung saan nangyayari ang paghihiwalay ng singil
4) 
saradong de-koryenteng circuit
Email ang circuit ay binubuo ng:
ü kasalukuyang pinagmulan
ü mga mamimili
ü supply ng mga wire
ü mga instrumento sa pagsukat
Ammeter– ito ay isang aparato para sa pagsukat ng kasalukuyang sa isang circuit; naka-on tuloy-tuloy!
Voltmeter– ito ay isang aparato para sa pagsukat ng boltahe sa isang circuit o sa seksyon nito; naka-on parallel!
Kasalukuyang lakas– isang pisikal na dami na tinutukoy ng dami o magnitude ng singil na dumadaloy sa cross section ng isang konduktor sa bawat yunit ng oras. Ampere
Boltahe– isang pisikal na dami ayon sa bilang na katumbas ng ratio ng gawaing ginawa ng electric field kapag naglilipat ng singil sa magnitude ng singil na ito. Volt
Ang kasalukuyang lakas sa isang konduktor ay direktang proporsyonal sa boltahe sa mga dulo ng konduktor.
Paglaban– isang pisikal na dami na nagpapakilala sa mga katangian ng isang konduktor upang maimpluwensyahan ang pagpasa ng singil sa mas malaki o mas maliit na lawak.
l – haba ng konduktor
S– cross-sectional area ng konduktor
– ang tiyak na pagtutol (depende sa materyal ng konduktor) ay ibinibigay sa mga talahanayan!
Batas ni Ohm para sa isang seksyon ng chain:
halaga ng R– pare-pareho para sa isang ibinigay na konduktor => hindi nakadepende sa I and U.
Ang rheostat ay isang aparato para sa pag-regulate ng kasalukuyang sa isang circuit.
| Serye ng koneksyon ng mga konduktor | Parallel na koneksyon ng mga konduktor |
  |   |
Trabaho ng electric current
Ang electric current power ay isang pisikal na dami na nagpapakilala sa bilis ng gawaing isinagawa.
O - sa pagsasanay
Batas ng Joule-Lenz: (pagpainit ng konduktor)
Ang maikling circuit ay ang koneksyon ng mga dulo ng isang seksyon ng circuit na may isang konduktor na ang paglaban ay napakaliit kumpara sa paglaban ng seksyon ng circuit.
Electromagnetic phenomena
Ang isang magnetic field ay umiiral sa paligid ng anumang kasalukuyang nagdadala ng conductor, i.e. sa paligid ng paglipat ng mga singil.
Mga Pagsingil sa Paglipat(mga particle na sinisingil) - pinagmulan ng magnetic field
Gumuhit ng m.p. posible gamit ang mga magnetic (power) na linya. Ang mga magnetikong linya ay nagsasara sa kanilang mga sarili (walang simula o wakas) o pumunta mula sa kawalang-hanggan hanggang sa kawalang-hanggan.
Magnetic field ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor:
Upang matukoy ang direksyon ng mga linya ng linya, dalawang panuntunan ang ginagamit:
1) panuntunan ng gimlet
Kung ang pagsasalin ng paggalaw ng gimlet ay tumutugma sa direksyon ng kasalukuyang sa konduktor, kung gayon ang pag-ikot ng paggalaw ng hawakan ng gimlet ay tumutugma sa direksyon ng mga linya ng magnetic field.
2) panuntunan sa kabilogan ng kanang kamay
kung ang hinlalaki ng kanang kamay ay nakaturo sa direksyon ng kasalukuyang, pagkatapos ay 4 na daliri ang magpapakita ng direksyon ng mga linya ng magnetic field.
Magnetic field ng isang kasalukuyang coil:
Sa loob ng coil, ang mga linya ay parallel at hindi nagsalubong. Palagi silang pumunta mula hilaga hanggang timog. Ang direksyon ng kasalukuyang tumuturo sa north pole.
Maaari mong matukoy ang direksyon ng mga linya ng magnetic field sa loob ng coil gamit Mga panuntunan sa kanang kamay:
Kung ituturo mo ang 4 na daliri ng iyong kanang kamay sa direksyon ng kasalukuyang sa mga pagliko ng coil (hawakan ang coil kasama ang kasalukuyang), pagkatapos ay ipapakita ng pinalawak na hinlalaki ang direksyon ng mga linya ng magnetic field sa loob ng coil.
Ang isang coil na may core sa loob ay tinatawag na - electromagnet.
Permanenteng magneto:
Ang magnetic field ng isang permanenteng magnet ay sanhi ng mga alon ng Ampere ring. (pag-ikot ng mga electron sa mga atomo ng isang sangkap sa isang direksyon)
Ang mga magnetic pole ng Earth ay hindi nag-tutugma sa mga geographic pole nito.
North magnetic pole – N (south geog. pole)
South magnetic pole - S (north geographic pole)
Katangian ng lakas ng magnetic field -
magnetic induction vector B.
Ang vector ay isang padaplis sa mga linya ng magnetic field at nakadirekta sa parehong paraan tulad ng mga linya ng magnetic field.
Ang epekto ng magnetic field sa mga katawan na nakalagay dito:
| Konduktor na may kasalukuyang | Siningil na butil |
| Panuntunan sa kaliwang kamay | |
| Kapangyarihan ng ampere | Lorentz force |
| ako– kasalukuyang lakas sa konduktor B- magnetic induction l – ang haba ng konduktor, na nasa m.p. | q – singil ng butil (modulo) C V – bilis ng butil B – magnetic induction |
 |  |
| Kung ang kaliwang kamay ay nakaposisyon upang ang mga linya ng magnetic field ay pumasok sa palad, at ang 4 na daliri ay tumuturo sa direksyon ng kasalukuyang nasa konduktor, kung gayon ang hinlalaki na nakalagay na 90˚ ay magpapakita ng direksyon ng puwersa ng Ampere. | Kung ang kaliwang kamay ay nakaposisyon upang ang mga linya ng magnetic field ay pumasok sa palad, at ang 4 na daliri ay tumuturo sa direksyon ng paggalaw (bilis) ng isang positibong sisingilin na particle, ang thumb set na 90˚ ay magpapakita ng direksyon ng Lorentz force. (para sa negatibong particle – 4 na daliri laban sa direksyon ng bilis ng particle) |
Banayad na phenomena
Ang optika ay isang sangay ng pisika na nag-aaral ng mga light phenomena at pattern.
Ang liwanag ay isang electromagnetic wave.
Isang puntong pinagmumulan ng liwanag - ang mga sukat ng makinang na katawan ay mas maliit kaysa sa distansya kung saan sinusuri natin ang epekto nito.
Banayad na sinag– isang linya kung saan kumakalat ang enerhiya mula sa pinagmumulan ng liwanag.
anino- ang rehiyon ng espasyo kung saan hindi nahuhulog ang liwanag mula sa pinanggalingan.
Penumbra– ang liwanag ay nagmumula sa bahagi ng pinanggagalingan.
Ang liwanag na enerhiya na nagpapalaganap sa pagitan ng dalawang sinag ay tinatawag liwanag na sinag.
Mga batas ng geom. optika:
1) 
Batas ng Light Reflection
1. Ang sinag ng insidente, ang sinasalamin na sinag at ang patayo na naibalik sa punto ng insidente ay nasa parehong eroplano.
2. Ang anggulo ng saklaw ay katumbas ng anggulo ng pagmuni-muni.
Anggulo ng saklaw– ang anggulo sa pagitan ng sinag ng insidente at ng patayo sa ibabaw, na naibalik sa punto ng saklaw ng sinag sa ibabaw.
Anggulo ng pagninilay– ang anggulo sa pagitan ng sinasalamin na sinag at ang patayo sa ibabaw, na naibalik sa punto ng saklaw ng sinag sa ibabaw.
patag na salamin:
Ang imahe sa isang plane mirror ay matatagpuan sa likod ng salamin sa isang tuwid na linya patayo sa ibabaw ng salamin, at ang distansya mula sa salamin sa imahe OB ay katumbas ng distansya mula sa bagay sa salamin AO.
2) Batas ng repraksyon ng liwanag
Ang optical density ng medium ay nailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang bilis ng pagpapalaganap ng liwanag.
Kapag lumilipat mula sa isang daluyan patungo sa isa pa, binabago ng sinag ang direksyon nito sa hangganan ng mga media na ito - repraksyon.
1. Ang sinag ng insidente, ang na-refracte, at ang patayo na naibalik sa punto ng insidente sa hangganan ng dalawang media ay nasa parehong eroplano.
2. Ang ratio ng sine ng anggulo ng saklaw sa sine ng anggulo ng repraksyon ay isang pare-parehong halaga para sa dalawang media na ito at tinatawag na refractive index ng pangalawang medium na may kaugnayan sa una.
Kung ang liwanag ay nagmumula sa isang optically less dense medium hanggang sa isang mas siksik na medium, kung gayon ang anggulo ng refraction ay palaging mas mababa kaysa sa anggulo ng incidence.
Sa kasong ito, ang refracted ray ay "pinindot" laban sa patayo.
Kung ang liwanag ay nagmumula sa isang optically denser medium sa isang mas kaunting siksik na medium, kung gayon ang anggulo ng repraksyon ay palaging mas malaki kaysa sa anggulo ng saklaw.
Sa kasong ito, ang refracted beam ay "pinindot" laban sa interface sa pagitan ng media.
Itinuro ni Beam patayo sa interface dalawang kapaligiran, pumasa wala repraksyon.
Ang lens ay isang transparent na katawan na napapalibutan ng dalawang spherical surface.
Mga uri ng lens:
Mga lente (sa pamamagitan ng optical properties)
Lakas ng lens:
Ang imahe ng anumang punto ay magiging isang punto. Larawan ng arrow - arrow.
Konstruksyon ng imahe ng anumang point source (object point) sa lens ay nangyayari kasama ang dalawang ray.
1) Pupunta si Ray sa pamamagitan ng gitna ng lens – hindi refracted
2) Pupunta si Ray parallel sa pangunahing optical axis, pagkatapos ma-refract ang lens kasama ang lens focus
Sa intersection ng dalawang ray na ito ay may isang punto, which is larawan ng pinagmulan.
Ang imahe ng isang bagay ay itinayo sa katulad na paraan.
Formula ng manipis na lens:
10) Mga katangian ng seksyon ng chain:
Kasalukuyang lakas - 
, sinusukat gamit ang ammeter;
Boltahe - 
, sinusukat gamit ang isang voltmeter;
Paglaban - 
, sinusukat gamit ang isang ohmmeter.
11) Batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit: .
12) Dalawang uri ng koneksyon ng konduktor:
Sequential (tingnan ang Fig. 4)
kanin. 4. Serye ng koneksyon ng mga konduktor
Parallel (tingnan ang Fig. 5)
kanin. 5. Parallel na koneksyon ng mga konduktor
13) Kasalukuyang gawain: .
14) Kasalukuyang kapangyarihan: .
15) Ang dami ng init na inilalabas kapag ang kasalukuyang dumadaan sa isang konduktor: .
16) Agos ng kuryente sa iba't ibang kapaligiran:
Sa mga metal mayroong direktang paggalaw ng mga libreng electron;
Sa mga likido - ang direktang paggalaw ng mga libreng ion na nagreresulta mula sa electrolytic dissociation. Batas ng electrolysis:
Sa mga gas - ang direktang paggalaw ng mga libreng ion at electron na nabuo sa
resulta ionization;
- sa semiconductors - nakadirekta sa paggalaw ng mga libreng electron at butas;
17) Mga magnet:
Mga electromagnet;
Permanente:
natural;
artipisyal.
18) Sa paligid ng anumang sisingilin na particle, at samakatuwid sa paligid ng isang konduktor na may kasalukuyang, mayroon isang magnetic field.
19) Isang magnetic field- isang espesyal na anyo ng materya na umiiral sa paligid ng gumagalaw na mga particle o katawan na may charge at kumikilos nang may kaunting puwersa sa ibang mga particle na may charge o katawan na gumagalaw sa larangang ito.
20) Mga linya ng magnetic field- mga kondisyong linya kung saan naka-install ang mga palakol ng maliliit na magnetic arrow sa magnetic field:
Ang direksyon ng mga linya ng magnetic field ay tumutugma sa direksyon na ipinahiwatig ng north pole ng magnetic needle (tingnan ang Fig. 6);
Ang direksyon ng mga linya ng magnetic field ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor ay maaaring matukoy gamit mga panuntunan sa kanang kamay o mga tuntunin ng gimlet(tingnan ang Fig. 7);
Ang mga magnetic lines ay umaalis sa north pole at pumapasok sa south pole;
Palaging sarado ang mga linya ng magnetic field.
21) Ang isang konduktor na may kasalukuyang sa isang magnetic field ay apektado ng Kapangyarihan ng ampere. Natukoy ang direksyon nito ayon sa tuntunin sa kaliwang kamay(tingnan ang Fig. 8).
kanin. 7. Panuntunan ng kanang kamay at panuntunan ng gimlet
kanin. 8. Kaliwang kamay na panuntunan
22) Kababalaghan electromagnetic induction- ang kababalaghan ng pagbuo ng isang electric field sa kalawakan sa pamamagitan ng isang alternating magnetic field.
Sa araling ito, naalala natin ang iba't ibang mga katotohanan tungkol sa electromagnetic phenomena na pinag-aralan kanina, at tinalakay din ang pangkalahatang electromagnetic na larawan ng mundo.
Ang unang pagkakataon na gumamit ng electric arc sa labas ng laboratoryo ay noong 1845 sa Paris National Opera upang muling gawin ang epekto ng pagsikat ng araw.
Sa Thailand, lumitaw ang mga problema sa panahon ng pagtatayo ng mga linya ng kuryente. Ang una ay nag-aalala sa katotohanan na ang mga unggoy, na ginagaya ang mga elektrisyan, ay umakyat sa mga wire kasama ang mga suporta at, na nakakasali sa kanila, ay lumikha ng isang maikling circuit. Ang mga elepante ay nagbigay ng pangalawang problema, dahil pinupunit nila ang mga suporta sa lupa.
Pana-panahong binabago ng magnetic field ng Earth ang polarity nito, na nagsasagawa ng parehong sekular na pagbabagu-bago na tumatagal ng 5-10 libong taon, at ganap na reorienting (nagbabago ang mga magnetic pole) 2-3 beses sa loob ng isang milyong taon. Ito ay pinatunayan ng "frozen" magnetic field sa sedimentary at volcanic na mga bato ng malalayong panahon. Gayunpaman, ang geomagnetic field ng Earth ay hindi sumasailalim sa magulong pagbabago, ngunit sumusunod sa isang tiyak na iskedyul.
Ang mga sinaunang archive ay naglalaman ng mga rekord na nagsasaad na si Emperador Nero, na dumanas ng rayuma, ay ginamot sa pamamagitan ng mga electric bath. Upang gawin ito, ang mga electric stingray ay inilagay sa isang kahoy na batya na may tubig. Habang nasa ganoong paliguan, nalantad ang emperador sa mga discharge at field ng kuryente.
Noong nakaraang siglo, isang electric nanny ang naimbento sa Switzerland. Iminungkahi ng imbentor na maglagay ng dalawang insulated metal meshes sa ilalim ng mga baby diaper, na pinaghihiwalay ng dry pad. Ang mga grids na ito ay konektado sa isang mababang boltahe na kasalukuyang pinagmumulan, pati na rin sa isang electric bell. Nang basa ang pad, nagsara ang circuit at ipinaalam ng kampana ang ina na kailangang palitan ang lampin.
Sa mga rehiyon ng Russia kung saan may matinding frost sa taglamig, ang problema sa pag-draining ng mga produktong petrolyo mula sa mga tangke ng tren ay lumitaw, dahil ang lagkit ng mga produktong petrolyo sa mababang temperatura ay masyadong mataas. Ang mga siyentipiko mula sa Far Eastern institute ay nakabuo ng isang teknolohiya para sa electric induction heating ng mga tangke (tingnan ang Fig. 9), na maaaring makabuluhang bawasan ang mga gastos sa enerhiya, dahil ang mga tangke ng pag-init na may singaw ay nangangailangan ng humigit-kumulang 15 tonelada ng gasolina.
kanin. 9. Electric induction heating ng mga tangke
Para sa mga sitwasyong pang-emergency kapag nag-freeze ang mga sistema ng pag-init at supply ng tubig, binuo ang isang hand-held electric induction tool na nagsisiguro ng mabilis na pag-init ng mga pipeline at mataas na kaligtasan sa trabaho.
Kahit na ang mga ginamit na cartridge at cartridge ay nananatili ang mga fingerprint ng taong naglagay nito sa armas. Ang mga fingerprint na ito ay maaaring makilala gamit ang isang pamamaraan na binuo ng mga espesyalista mula sa Saratov Law Institute. Ang pagkakaroon ng ilagay ang cartridge case o cartridge sa isang electric field bilang isang elektrod, isang manipis na metal film ay sprayed dito sa isang vacuum, at mga kopya na maaaring makilala ay makikita dito.
Problema 1
Alin sa mga guhit ang wastong naglalarawan sa mga pole ng mga magnet (tingnan ang Fig. 10)?
kanin. 10. Ilustrasyon para sa problema
Solusyon
Ang mga magnetic lines para sa isang permanenteng magnet ay mga linya na nagsisimula sa north magnetic pole at nagtatapos sa timog, sa labas ng magnet mismo. Sa loob ng magnet, ang mga linyang ito ay nagsasara, ngunit nakadirekta na mula sa south pole hanggang sa north magnetic pole.
Sa unang larawan, ang mga pole ay inilalarawan nang hindi tama, dahil ang mga magnetic lines ay nakadirekta mula sa south pole hanggang sa hilaga.
Sa pangalawang larawan, ang mga pole ay inilalarawan nang hindi tama, dahil ang mga magnetic lines ay nakadirekta mula sa south pole hanggang sa hilaga.
Sa ikatlong figure, ang mga pole ay inilalarawan nang tama, dahil ang mga magnetic lines ay nakadirekta mula sa north pole hanggang sa timog.
Sa ikaapat na larawan, sa lahat ng posibilidad, dalawang magkaparehong pole ang sinadya.
Sagot: sa ikatlong larawan ang mga poste ay nailarawan nang wasto.
Subukang sagutin ang tanong na ito sa iyong sarili: kung alin sa mga puntong ito ang epekto ng magnet ang pinakamalakas, at kung alin ang pinakamaliit (tingnan ang Fig. 11)?
kanin. 11. Ilustrasyon para sa problema
Maaari mong lutasin ang problemang ito sa pamamagitan ng pag-alala kung paano ipinamamahagi ang mga magnetic lines sa espasyo malapit sa isang permanenteng magnet.
Takdang aralin
Mga formula ng kuryente at magnetism. Ang pag-aaral ng mga pangunahing kaalaman ng electrodynamics ay tradisyonal na nagsisimula sa isang electric field sa isang vacuum. Upang kalkulahin ang puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng dalawang singil sa punto at upang kalkulahin ang lakas ng patlang ng kuryente na nilikha ng isang singil sa punto, kailangan mong mailapat ang batas ng Coulomb. Upang kalkulahin ang mga lakas ng field na nilikha ng mga pinalawig na singil (siningil na thread, eroplano, atbp.), ginagamit ang teorama ni Gauss. Para sa isang sistema ng mga singil sa kuryente kinakailangan na ilapat ang prinsipyo
Kapag pinag-aaralan ang paksang "Direct Current" kinakailangang isaalang-alang ang mga batas ng Ohm at Joule-Lenz sa lahat ng anyo Kapag pinag-aaralan ang "Magnetism" kinakailangang tandaan na ang magnetic field ay nabuo sa pamamagitan ng paglipat ng mga singil at kumikilos sa paglipat ng mga singil. Dito dapat mong bigyang pansin ang batas ng Biot-Savart-Laplace. Ang partikular na atensyon ay dapat bayaran sa puwersa ng Lorentz at isaalang-alang ang paggalaw ng isang sisingilin na particle sa isang magnetic field.
Ang mga electrical at magnetic phenomena ay konektado sa pamamagitan ng isang espesyal na anyo ng pagkakaroon ng bagay - ang electromagnetic field. Ang batayan ng teorya ng electromagnetic field ay ang teorya ni Maxwell.
|
Mga pisikal na batas, formula, variable |
Mga formula ng kuryente at magnetism |
||||||||
|
Batas ng Coulomb: |
|
||||||||
|
Lakas ng electric field: saan Ḟ - puwersahang kumilos sa paratang q 0 , na matatagpuan sa isang partikular na punto sa field. |
|||||||||
|
Lakas ng field sa layo r mula sa pinagmulan ng field: 1) point charge 2) isang walang katapusan na mahabang sisingilin na thread na may linear charge density τ: 3) isang unipormeng sisingilin na walang katapusan na eroplano na may kapal ng singil sa ibabaw σ: 4) sa pagitan ng dalawang magkasalungat na sisingilin na eroplano |
|
||||||||
|
Potensyal ng electric field: kung saan ang W ay ang potensyal na enerhiya ng singil q 0 . |
|||||||||
|
Field potential ng isang point charge sa layo r mula sa charge: |
|
||||||||
|
Ayon sa prinsipyo ng field superposition, tensyon: |
|
||||||||
|
Potensyal: kung saan Ē ako at ϕ i- tensyon at potensyal sa isang naibigay na punto sa field na nilikha ng i-th charge. |
|||||||||
|
Pinipilit ng gawaing ginawa ng electric field na ilipat ang charge q mula sa isang puntong may potensyalϕ 1 sa puntong may potensyalϕ 2: |
|
||||||||
|
Ang Relasyon sa Pagitan ng Tensyon at Potensyal 1) para sa isang hindi pare-parehong field: 2) para sa isang pare-parehong larangan: |
|
||||||||
|
Kapasidad ng kuryente ng nag-iisang konduktor: |
|||||||||
|
Kapasidad ng kapasitor: |
|||||||||
|
Kapasidad ng kuryente ng isang flat capacitor: kung saan ang S ay ang lugar ng plato (isa) ng kapasitor, d ay ang distansya sa pagitan ng mga plato. |
|||||||||
|
Enerhiya ng isang sisingilin na kapasitor: |
|||||||||
|
Kasalukuyang lakas: |
|||||||||
|
Kasalukuyang Densidad: kung saan ang S ay ang cross-sectional area ng konduktor. |
|||||||||
|
Paglaban ng konduktor: l ay ang haba ng konduktor; Ang S ay ang cross-sectional area. |
|||||||||
|
Batas ni Ohm 1) para sa isang homogenous na seksyon ng chain: 2) sa differential form: 3) para sa isang seksyon ng circuit na naglalaman ng EMF: Kung saan ang ε ay ang emf ng kasalukuyang pinagmulan, R at r - panlabas at panloob na paglaban ng circuit; 4) para sa isang closed circuit: |
|
||||||||
|
Batas ng Joule-Lenz 1) para sa isang homogenous na seksyon ng isang DC circuit: 2) para sa isang seksyon ng isang circuit na may kasalukuyang nag-iiba sa paglipas ng panahon: |
|
||||||||
|
Kasalukuyang kapangyarihan: |
|||||||||
|
Relasyon sa pagitan ng magnetic induction at lakas ng magnetic field: kung saan ang B ay ang magnetic induction vector, |
|
||||||||
|
Magnetic induction(magnetic field induction): 2) mga patlang ng walang katapusang mahabang pasulong na kasalukuyang 3) ang patlang na nilikha ng isang piraso ng konduktor na nagdadala ng kasalukuyang |
|
,
