Как можно обнаружить магнитное и электрическое поля?

9 ответов на вопрос “Как можно обнаружить магнитное и электрическое поля?”

  1. Goltirr Ответить

    Как и и всякое поле, оно обнаруживается по действию, которое оказывает на различные объекты. Это может быть обыкновенный компас (магнитное поле вызывает появление вращающего момента и тем самым поворот стрелки) , а может быть специальный датчик – например, на эффекте Холла (наличие магнитного поля вызывает появление напряжения на выводах датчика) или магниторезистивный (магнитное поле вызывает изменение сопротивления датчика) Опыты показывают, что вокруг всякого движущегося заряда помимо электрического поля существует также и магнитное поле. Электрическое поле действует как на неподвижные, так и на движущиеся заряды. Важнейшая особенность магнитного поля состоит в том, что оно действует только на движущиеся в этом поле электрические заряды. Характер воздействия магнитного поля на ток зависит от формы проводника, по которому течет ток, от расположения проводника в силовом поле и от направления тока. Следовательно, чтобы охарактеризовать магнитное поле, надо рассмотреть его действие на определенный электрический ток.
    Подобно тому, как при исследовании электростатического поля использовались точечные электрические заряды, для обнаружения и исследования магнитного поля используется замкнутый плоский контур с током – рамка с током, размеры которой малы по сравнению с расстоянием до токов, создающих магнитное поле. Ориентация контура в пространстве характеризуется направлением нормали к плоскости рамки. В качестве положительного направления нормали принимается направление, связанное стоком правилом буравчика: за положительное направление нормали принимается направление поступательного движения винта, рукоятка (головка) которого вращается в направлении тока, текущего в рамке

  2. Aurgas Ответить

    Конспекты по физике:

    7 класс

    Физика 7: все формулы и определения
    Механическая энергия. Закон сохранения энергии
    ЗАДАЧИ на КПД простых механизмов
    ЗАДАЧИ на простые механизмы с решениями
    Рычаг. Равновесие рычага. Момент силы
    Простые механизмы. Блоки
    ЗАДАЧИ на механическую мощность
    ЗАДАЧИ на механическую работу с решениями
    Механическая работа, мощность и КПД
    ЗАДАЧИ на силу Архимеда с решениями
    Сообщающиеся сосуды. Шлюзы
    Закон Архимеда
    ЗАДАЧИ на давление жидкостей с решениями
    ЗАДАЧИ на давление твердых тел с решениями
    Давление тел, жидкостей и газов
    ЗАДАЧИ на силу тяжести и вес тела
    Силы вокруг нас (силы тяжести, трения, упругости)
    ЗАДАЧИ на плотность, массу и объем
    Масса тела. Плотность вещества
    ЗАДАЧИ на движение с решением
    Неравномерное движение. Средняя скорость
    Прямолинейное равномерное движение
    Механическое движение. Траектория
    Строение вещества
    Физические величины

    8 класс

    Электромагнитные колебания и волны
    Оптические приборы
    Дисперсия света. Линза
    Явления распространения света
    Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея
    Действие магнитного поля на проводник с током
    Магнитное поле постоянного магнита
    Опыты Эрстеда. Магнитное поле. Электромагнит
    ЗАДАЧИ на Закон Джоуля-Ленца
    ЗАДАЧИ на Мощность электрического тока
    ЗАДАЧИ на Работу электрического тока
    ЗАДАЧИ на Параллельное соединение
    ЗАДАЧИ на Последовательное соединение
    ЗАДАЧИ на сопротивление проводников
    ЗАДАЧИ на Закон Ома с решениями
    ЗАДАЧИ на КПД тепловых двигателей
    ЗАДАЧИ на парообразование и конденсацию
    ЗАДАЧИ на плавление и отвердевание
    ЗАДАЧИ на сгорание топлива с решениями
    ЗАДАЧИ на количество теплоты с решениями
    Физика 8: все формулы и определения
    Колебательные и волновые явления
    Электромагнитные явления
    Закон Джоуля-Ленца и его применение
    Работа и мощность электрического тока
    Закон Ома. Соединение проводников
    Электрическое сопротивление
    Сила тока. Напряжение
    Постоянный электрический ток
    Электрическое поле. Проводники и диэлектрики
    Закон сохранения электрического заряда
    Два вида электрических зарядов. Взаимодействие зарядов
    Электризация тел
    Тепловые машины. ДВС. Удельная теплота сгорания топлива
    Плавление и кристаллизация
    Влажность воздуха
    Кипение. Удельная теплота парообразования
    Испарение. Конденсация
    Уравнение теплового баланса
    Количество теплоты. Удельная теплоёмкость
    Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение
    Внутренняя энергия
    Тепловое равновесие. Температура. Шкала Цельсия
    Диффузия. Взаимодействие молекул
    Тепловое движение. Броуновское движение

  3. ONYTUK Ответить

    Труды Максвелла определили точные соотношения между проявлениями электрических и магнитных полей, зависящих от распределенных в пространстве зарядов.

    После публикации работ Максвелла прошло уже много времени. Ученые постоянно изучают проявления опытных фактов между электрическими и магнитными полями, но даже сейчас не особо получается выяснить их природу. Результаты ограничиваются чисто практическим применением рассматриваемых явлений.
    Объясняется это тем, что с нашим уровнем знаний можно только строить гипотезы, ибо пока мы способны лишь предполагать что-то. Ведь природа обладает неисчерпаемыми свойствами, которые еще предстоит много и длительно изучать.
    Сравнительная характеристика электрического и магнитного полей
    Источники образования
    Взаимную связь между полями электричества и магнетизма помогает понять очевидный факт: они не обособленны, а связаны, но могут проявляться по-разному, являясь единым целым — электромагнитным полем.
    Если представить, что в какой-то точке пространства создано неоднородное поле электрического заряда, неподвижное относительно поверхности Земли, то определить вокруг него магнитное поле в состоянии покоя не получится.

    Если же наблюдатель начнет перемещаться относительно этого заряда, то поле станет меняться по времени и электрическая составляющая образует уже магнитную, которую сможет увидеть своими измерительными приборами настойчивый исследователь.
    Аналогичным образом эти явления проявятся тогда, когда на какой-то поверхности расположен неподвижный магнит, создающий магнитное поле. Когда наблюдатель станет перемещаться относительно него, то он обнаружит появление электрического тока. Этот процесс описывает явление электромагнитной индукции.
    Поэтому говорить о том, что в рассматриваемой точке пространства имеется только одно из двух полей: электрическое или магнитное, не имеет особого смысла. Этот вопрос надо ставить применительно к системе отсчета:
    стационарной;
    подвижной.
    Другими словами, система отсчета влияет на проявление электрического и магнитного поля таким же образом, как рассматривание пейзажей сквозь светофильтры различных оттенков. Изменение цвета стекол влияет на наше восприятие общей картинки, но, оно, даже если принять за основу естественный свет, создаваемый проходом солнечных лучей через воздушную атмосферу, не даст истинной картины в целом, исказит ее.
    Значит, система отсчета является одним из способов изучения электромагнитного поля, позволяет судить о его свойствах, конфигурации. Но, она не обладает абсолютной значимостью.
    Индикаторы электромагнитных полей
    Электрическое поле
    Электрически заряженные тела используют в качестве индикаторов, указывающих на наличие поля в определенном месте пространства. Ими, для наблюдения электрической составляющей, могут использоваться наэлектризованные мелкие кусочки бумаги, шарики, гильзы, «султаны».

    Рассмотрим пример, когда по обе стороны плоского наэлектризованного диэлектрика расположены на свободном подвесе два индикаторных шарика. Они будут одинаково притягиваться к его поверхности и вытянутся в единую линию.
    На втором этапе между одним из шариков и наэлектризованным диэлектриком поместим плоскую металлическую пластину. Она не изменит действующие на индикаторы силы. Шарики не поменяют свое положение.
    Третий этап эксперимента связан с заземлением металлического листа. Сразу только как это произойдет, индикаторный шарик, расположенный между наэлектризованным диэлектриком и заземленным металлом, изменит свое положение, сменив направление на вертикальное. Он перестанет притягиваться к пластине и будет подвержен только гравитационным силам тяжести.
    Этот опыт показывает, что заземленные металлические экраны блокируют распространение силовых линий электрического поля.
    Магнитное поле
    В этом случае индикаторами могут выступать:
    стальные опилки;
    замкнутый контур с протекающим по нему электрическим током;
    магнитная стрелка (пример с компасом).

    Принцип распределения опилок из стали вдоль магнитных силовых линий является наиболее распространенным. Он же заложен в работу магнитной стрелки, которая, для уменьшения противодействия сил трения, закрепляется на остром наконечнике и этим получает дополнительную свободу для вращения.
    Законы, описывающие взаимодействия полей с заряженными телами
    Электрические поля
    Прояснению картины процессов, происходящих внутри электрических полей, послужили опытные работы Кулона, осуществляемые с точечными зарядами, подвешенными на тонкой и длинной нити из кварца.

    Когда к ним приближали заряженный шарик, то последний влиял на их положение, заставляя отклоняться на определенную величину. Это значение фиксировалось на лимбе шкалы специально сконструированного прибора.
    Таким способом были выявлены силы взаимного действия между электрическими зарядами, называемые электрическим, Кулоновским взаимодействием. Они описаны математическими формулами, позволяющими проводить предварительные расчеты проектируемых устройств.

    Магнитные поля
    Здесь хорошо работает закон, описанный Ампером на основе взаимодействия проводника с током, размещенного внутри магнитных силовых линий.

    Для направления действия силы, осуществляющей воздействие на проводник с протекающим по нему током, применяют правило, использующее расположение пальцев на левой руке. Четыре соединенных вместе пальца необходимо расположить по направлению тока, а силовые линии магнитного поля должны входить в ладонь. Тогда оттопыренный большой палец укажет направление действия искомой силы.
    Графические изображения полей
    Для их обозначения на плоскости чертежа используются силовые линии.
    Электрические поля
    Для обозначения линий напряженности в этой ситуации используют потенциальное поле, когда имеются неподвижные заряды. Силовая линия выходит из положительного заряда и направляется в отрицательный.
    Примером моделирования электрического поля может служить вариант размещения кристаллов хинина в масле. Более современным способом считается использование компьютерных программ графических проектировщиков.
    Они позволяют создавать изображения эквипотенциальных поверхностей, судить о численном значении электрического поля, анализировать различные ситуации.

    Магнитные поля
    У них для наглядности отображения применяются линии, характерные для вихревого поля, когда они замкнуты единым контуром. Приведенный ранее пример со стальными опилками наглядно отображает это явление.
    Силовые характеристики
    Их принято выражать векторными величинами, имеющими:
    определённое направление действия;
    значение силы, рассчитываемое по соответствующей формуле.
    Электрические поля
    Вектор напряженности электрического поля у единичного заряда можно представить в форме трехмерного изображения.

    Его величина:
    направлена от центра заряда;
    имеет размерность, зависящую от способа вычисления;
    определяется бесконтактным действием, то есть на расстоянии, как отношение действующей силы к заряду.
    Магнитные поля
    Напряженность, возникающую в катушке, можно рассмотреть на примере следующей картинки.

  4. Fesius Ответить

    Опыты показывают, что вокруг всякого движущегося заряда помимо электрического поля существует также и магнитное поле. Электрическое поле действует как на неподвижные, так и на движущиеся заряды. Важнейшая особенность магнитного поля состоит в том, что оно действует только на движущиеся в этом поле электрические заряды. Характер воздействия магнитного поля на ток зависит от формы проводника, по которому течет ток, от расположения проводника в силовом поле и от направления тока. Следовательно, чтобы охарактеризовать магнитное поле, надо рассмотреть его действие на определенный электрический ток.
    Подобно тому, как при исследовании электростатического поля использовались точечные электрические заряды, для обнаружения и исследования магнитного поля используется замкнутый плоский контур с током – рамка с током, размеры которой малы по сравнению с расстоянием до токов, создающих магнитное поле. Ориентация контура в пространстве характеризуется направлением нормали к плоскости рамки. В качестве положительного направления нормали принимается направление, связанное стоком правилом буравчика: за положительное направление нормали принимается направление поступательного движения винта, рукоятка (головка) которого вращается в направлении тока, текущего в рамке

  5. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *