1. В чём состоит опыт Эрстеда?
Опыт Эрстеда заключается в том, что при пропускании электрического тока через проводник возникает магнитное поле, которое влияет на магнитную стрелку, расположенную рядом с проводом. Это показало, что электрический ток может создавать магнитное поле, а значит, электричество и магнетизм связаны.
2. Какие физические объекты создают магнитное поле?
Магнитное поле создают все движущиеся заряды, такие как электрический ток, а также постоянные магниты. В частности, магнитное поле создают проводники с током, заряженные частицы, такие как электроны в атомах, и даже элементы, имеющие магнитные свойства, как например, железо.
3. На какие физические объекты действует магнитное поле?
Магнитное поле действует на движущиеся заряды, например, на электроны в проводниках, а также на магнитные материалы (железо, никель, кобальт). При этом магнитное поле оказывает силу на заряженные частицы, движущиеся в этом поле, изменяя их направление движения. Также магнитное поле влияет на магнитные стрелки и постоянные магниты.
4. В чём заключается гипотеза Ампера?
Гипотеза Ампера заключается в том, что электрический ток создаёт магнитное поле. Ампер выдвинул идею, что токи в проводниках действуют на другие токи, создавая магнитные силы. Он предположил, что сила, воздействующая на ток в проводнике, является следствием воздействия на элементы, которые можно рассматривать как маленькие магнитные элементы, создающие локальные магнитные поля.
1. Во времена Ампера строение атома не было известно, и природа микроскопических токов оставалась непонятной. Используя знания о планетарной модели атома, выдвиньте гипотезу о том, что могут представлять собой токи Ампера.
Во времена Ампера строение атома было недостаточно изучено, и природа микроскопических токов была непонятной. Однако, если использовать планетарную модель атома, можно предложить гипотезу, что токи Ампера могут быть связаны с движением электронов по орбитам вокруг атомного ядра. Согласно планетарной модели, электроны в атомах движутся по орбитам, и это движение создаёт микро-токи. Эти микро-токи, в свою очередь, создают магнитные поля, что и наблюдается на макроскопическом уровне, например, в проводниках с током. Таким образом, токи Ампера на микроскопическом уровне можно рассматривать как движение зарядов (электронов) в атомах, что и создаёт магнитные поля.
2*. Магнитная стрелка, помещённая около провода, отклонилась при пропускании по нему электрического тока. За счёт какой энергии совершена работа, необходимая для поворота стрелки?
Работа, необходимая для поворота магнитной стрелки, совершается за счёт энергии, передаваемой магнитным полем, создаваемым электрическим током в проводнике. Когда электрический ток проходит через проводник, он создаёт магнитное поле, которое взаимодействует с магнитной стрелкой. Это взаимодействие вызывает вращение стрелки. Энергия для этого процесса поступает от электрической энергии, которая используется для создания магнитного поля в проводнике.
Через середину листа картона пропустите прямой проводник (например, полоску фольги). Насыпьте на картон железные опилки или мелко настриженные волосы. Пропустите электрический ток через проводник от батарейки. Слегка постукивая по картону, наблюдайте расположение опилок вокруг проводника. Поставьте на картон магнитную стрелку (компас), заметьте её расположение. Измените направление тока в проводнике. Меняется ли направление магнитной стрелки? Опишите свои наблюдения.
Когда ток проходит через проводник, создаётся магнитное поле, которое воздействует на железные опилки, заставляя их располагаться вдоль линий магнитного поля вокруг проводника. Железные опилки, как мелкие магнитные частицы, выстраиваются вдоль этих линий.
Магнитная стрелка, поставленная рядом с проводником, будет отклоняться в зависимости от направления тока. Когда ток направлен в одном направлении, стрелка будет отклоняться в одну сторону. Если вы измените направление тока (например, поменяете полярность батарейки), магнитная стрелка изменит направление, так как магнитное поле вокруг проводника изменит своё направление. Это демонстрирует, что направление магнитного поля вокруг проводника зависит от направления тока.