Aus Erfahrung wissen wir, dass Magnete Eisen und andere Magnete anziehen. Sie haben ein Magnetfeld um sich herum. Wenn ein geschlossener Stromkreis in dieses Feld eintritt, kann darin ein elektrischer Strom entstehen, also ein elektrisches Feld entstehen.

Dieses Phänomen ist bekannt und wird elektromagnetische Induktion genannt. Es stellen sich jedoch eine Reihe von Fragen. Unterscheidet sich das resultierende elektrische Feld vom Feld stationärer Ladungen? Welche Rolle spielt der Leiter, d. h. entsteht das elektrische Feld nur in dem zum Magneten gebrachten Leiter? Oder existiert dieses Feld neben dem Magnetfeld unabhängig von Fremdkörpern?

Die Antworten auf diese Fragen gab der englische Wissenschaftler James Maxwell, der die Theorie des elektromagnetischen Feldes entwickelte. In der neunten Klasse wird diese Frage nur allgemein behandelt, jedoch auf einem ausreichend tiefen Niveau, um die oben genannten Fragen zu beantworten.

Was sagt die Physik also über das elektromagnetische Feld?

Es wurde theoretisch und praktisch bewiesen, dass ein sich mit der Zeit änderndes Magnetfeld ein elektrisches Wechselfeld erzeugt und ein sich mit der Zeit änderndes elektrisches Feld als Quelle eines Magnetfelds dient. Diese sich verändernden Felder bilden zusammen ein gemeinsames einheitliches elektromagnetisches Feld.

Die Quelle des elektromagnetischen Feldes sind die sich schnell bewegenden elektrischen Ladungen. Elektronen, die sich um die Atomkerne drehen, bewegen sich mit Beschleunigung bzw. erzeugen um sich herum genau dieses elektromagnetische Feld.

Wenn sich Elektronen in einem Leiter bewegen und einen elektrischen Strom bilden, bewegen sie sich ständig mit Beschleunigung, da sie oszillieren, das heißt, sie ändern ständig die Richtung ihrer Bewegung. Die schwache Bindung von Elektronen an Kerne und ihre Fähigkeit, sich innerhalb der Substanz frei zu bewegen, sowie das Vorhandensein eines elektromagnetischen Feldes in Leitern.

In Nichtleitern sind Elektronen viel stärker an die Atomkerne gebunden, sodass sie sich im Inneren der Substanz nicht frei bewegen können, und die von ihnen erzeugten elektromagnetischen Felder werden durch die positiv geladenen Atomkerne kompensiert, sodass die Substanzen neutral bleiben und dies auch tun keinen Strom leiten.

Die elektromagnetischen Felder jedes einzelnen Elektrons und Protons existieren jedoch immer noch und unterscheiden sich in keiner Weise von denselben Feldern in Leitern. Daher können Nichtleiter magnetisiert werden, beispielsweise Haare aus einem Kamm, und dann einem Stromschlag ausgesetzt werden. Dies geschieht, wenn aufgrund der Reibung ein Teil der Elektronen dennoch die Atome verlässt und unkompensierte Ladungen entstehen.

Jetzt können wir die oben genannten Fragen sicher beantworten. Das elektrische Feld ruhender oder bewegter Ladungen sowie das durch elektromagnetische Induktion erzeugte Feld unterscheiden sich nicht voneinander.

Um den Magneten herum herrscht ein allgemeines elektromagnetisches Feld, dessen elektrische Komponente unabhängig davon existiert, ob sich ein Leiter in der Nähe befindet oder nicht. Der Leiter, der in ein solches Feld fällt, ist eigentlich nur ein Indikator für das elektrische Feld, und die Anzeige des Leiters als Indikator ist der in ihm entstehende elektrische Strom.

Grundlegendes Konzept: Magnetfeld, Oersteds Experiment, magnetische Linien.

Um die magnetische Wirkung von elektrischem Strom zu untersuchen, verwenden wir eine Magnetnadel. Eine Magnetnadel hat zwei Pole: nördlich Und Süd-. Man nennt die Linie, die die Pole einer Magnetnadel verbindet. Achse.

Stellen Sie sich ein Experiment vor, das die Wechselwirkung eines Leiters mit Strom und einer Magnetnadel zeigt. Eine solche Wechselwirkung wurde erstmals 1820 vom dänischen Wissenschaftler Hans Christian Oersted entdeckt (Abb. 1). Seine Erfahrungen waren für die Entwicklung der Theorie elektromagnetischer Phänomene von großer Bedeutung.

Abb.1. Hans Christian Oersted.

Platzieren wir den im Stromquellenkreis enthaltenen Leiter über der Magnetnadel parallel zu ihrer Achse (siehe Abb. 2).

Abb.2. Oersteds Erfahrung.

Beim Schließen des Stromkreises weicht die Magnetnadel von ihrer ursprünglichen Position ab. Beim Öffnen des Stromkreises kehrt die Magnetnadel in ihre Ausgangsposition zurück. Das bedeutet, dass der Stromleiter und die Magnetnadel miteinander interagieren.

Das durchgeführte Experiment legt die Existenz eines Leiters mit elektrischem Strom nahe Magnetfeld. Es wirkt auf die Magnetnadel und lenkt diese ab.

Um jeden stromdurchflossenen Leiter existiert ein Magnetfeld, d.h. um sich bewegende elektrische Ladungen. Elektrischer Strom und Magnetfeld sind untrennbar miteinander verbunden.

Um stationäre elektrische Ladungen gibt es also nur ein elektrisches Feld, um bewegte Ladungen, d. h. elektrischen Strom gibt es elektrisch, Und ein magnetisches Feld. Um einen Leiter herum entsteht ein Magnetfeld, wenn in diesem ein Strom fließt. Daher sollte der Strom als Quelle eines Magnetfelds betrachtet werden. In diesem Sinne muss man die Ausdrücke „Magnetfeld des Stroms“ oder „durch den Strom erzeugtes Magnetfeld“ verstehen.

Das Vorhandensein eines Magnetfelds um einen Leiter, durch den elektrischer Strom fließt, kann auf verschiedene Weise nachgewiesen werden. Eine solche Methode ist die Verwendung feiner Eisenspäne.

In einem Magnetfeld werden Sägespäne – kleine Eisenstücke – magnetisiert und zu Magnetpfeilen. Die Achse jedes Pfeils in einem Magnetfeld verläuft entlang der Wirkungsrichtung der Magnetfeldkräfte.

Abbildung 3 zeigt ein Bild des Magnetfeldes eines geraden Leiters mit Strom. Um ein solches Bild zu erhalten, wird ein gerader Leiter durch ein Blatt Pappe geführt. Eine dünne Schicht Eisenspäne wird auf den Karton gegossen, der Strom eingeschaltet und die Feilspäne leicht geschüttelt. Unter dem Einfluss eines magnetischen Stromfeldes verteilen sich Eisenspäne nicht zufällig, sondern in konzentrischen Kreisen um den Leiter.

Abb. 3. Magnetische Gleichstromleitungen.

Magnetische Linien sind Linien, entlang derer sich die Achsen kleiner Magnetpfeile in einem Magnetfeld befinden.Die Richtung, die den Nordpol der Magnetnadel an jedem Punkt des Feldes angibt, wird als Richtung der Magnetlinie angesehen.

Die Ketten, die Eisenspäne in einem Magnetfeld bilden, zeigen die Form der magnetischen Linien des Magnetfelds. Die magnetischen Linien des aktuellen Magnetfeldes sind geschlossene, konzentrische Kreise.

Mit Hilfe magnetischer Linien lassen sich Magnetfelder bequem grafisch darstellen. Da an allen Punkten im Raum rund um einen stromdurchflossenen Leiter ein Magnetfeld existiert, kann eine magnetische Linie durch jeden Punkt gezogen werden..

Abbildung 3a zeigt die Position der Magnetnadeln um einen stromdurchflossenen Leiter. (Der Leiter steht senkrecht zur Zeichenebene, der Strom darin ist von uns weg gerichtet, was üblicherweise durch einen Kreis mit einem Kreuz angedeutet wird.) Die Achsen dieser Pfeile liegen entlang der magnetischen Linien des Gleichstroms Magnetfeld. Wenn sich die Richtung des Stroms im Leiter ändert, drehen sich alle Magnetnadeln um 180 0 (Abb. 3, b; in diesem Fall ist der Strom im Leiter auf uns gerichtet, was herkömmlicherweise durch einen Kreis mit einem Punkt angezeigt wird. ) Aus dieser Erfahrung können wir das schließen Die Richtung der magnetischen Linien des aktuellen Magnetfelds hängt von der Richtung des Stroms im Leiter ab.

Gleichstrom-Magnetfeld. magnetische Linien. ()

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Hausaufgabe zu diesem Thema:

EIN V. Peryshkin, E. M. Gutnik, Physik 9, Bustard, 2006:§ 56, § 57.

„Leiter in einem elektrischen Feld, Dielektrika in einem elektrischen Feld“ – Dielektrika sind Materialien, in denen keine freien elektrischen Ladungen vorhanden sind. Polarisation von Dielektrika. Dielektrika. Die Verwendung von Dielektrika. Nach dem Prinzip der Feldüberlagerung ist die Spannung im Inneren des Leiters Null. Thema: „Leiter und Dielektrika im elektrischen Feld.“ Die Gebühren der Standorte sind gleich. Es gibt drei Arten von Dielektrika: polar, unpolar und ferroelektrisch.

„Auf dem Kulikovo-Feld“- Und wir stehen wie eine stille Mauer und ballen unsere Fäuste. Und Blut floss wie Wasser. Und der Autor des Meisterwerks mit einem freundlichen Wort: Wir müssen uns auf jeden Fall daran erinnern. Und die Büsche Moskaus ... und Schwerter aus Damast ... Am Morgen bedeckte uns der Nebel mit Stille, sogar die Strandläufer verstummten. Vasnetsov „Nach der Schlacht“. Vavilov „Duell von Peresvet mit Chelubey“. Und vor dem Bild, das ist sicher kein Zufall, kann die Seele nicht anders, als zu zittern!

„Die Ladung des elektrischen Feldes“ An welcher Stelle im Feld ist das Potenzial geringer? 1) 1 2) 2 3) 3 4) An allen Punkten des Feldes ist das Potenzial gleich. Ein ungeladener Flüssigkeitstropfen wird in zwei Teile geteilt. In einem isolierten System bleibt die algebraische Summe der Ladungen aller Körper konstant. Eine Ladung von 10-7 C wurde in ein elektrisches Feld mit einer Stärke von 200 N/C eingebracht. Negativ.

„Elektrisches Wirbelfeld“ – Elektrisches Wirbelfeld. Wirbelfeld. Das elektrische Induktionsfeld ist ein Wirbel. Das elektrische Feld ist ein Wirbelfeld. Der Grund für das Auftreten von elektrischem Strom in einem stationären Leiter ist ein elektrisches Feld. Elektrisches Feld.

"Feld"- Der Stängel ist gerade, verzweigt, 20 - 50 cm hoch und wie die Blätter mit weichen Haaren bedeckt. Kornblume. Lebensraum: Unterirdisch in Wiesen, Feldern und Wäldern. Biber. Rätsel: Hat sich ein eleganter Bogen durch die Felder, durch die Wiesen erhoben? Lebensraum: Nordamerika, Sev. und Zentrum. Gehen Sie über das Feld. Der Maulwurf ist ein kleines Säugetier mit großem Appetit.

„Schlacht von Kulikovo in Moskau“- Denken Sie an den steilen Abstieg zum Hochhaus am Yauza-Tor. Dass die Truppen von Dmitry Donskoy auf dem Kulikovo-Feld nicht mit den Steppennomaden gekämpft haben. Daher - und der DON, DON, also der UNTERE Bereich. Erklärendes Wörterbuch von V. Dahl). Hier ist die Soljanka-Straße, die auch KULIZHKI, also Kulishki, genannt wurde. Dass es zu dieser Zeit in Russland keine Eroberer gab.