Познакомившись с действиями электрического тока, вы узнали о существовании магнитного действия тока. Вспомните, что гвоздь, обмотанный проводником с током, приобретает магнитные свойства.

Поэтому можно предположить, что магнитное действие тока существует из-за того, что электрические и магнитные явления связаны между собой. В  1820 г. датский учёный Ханс Кристиан Эрстед впервые установил такую связь.

Опыт Эрстеда

Установим магнитную стрелку на подставке, дадим ей успокоиться. Поместим над стрелкой параллельно её оси проводник и замкнём цепь. Стрелка повер нётся, стремясь расположиться перпендикулярно проводнику (см. рис.  120). Именно это наблюдал Эрстед.

Значит, электрический ток действует на магнитную стрелку на расстоянии!

Вскоре после открытия Эрстеда было обнаружено, что и магниты действуют на проводники с током, а два параллельных проводника с током взаимодействуют друг с другом подобно магнитам — притягиваются или отталкиваются.

Наблюдаемые взаимодействия объясняются тем, что намагниченное тело и проводник с током порождают в окружающем пространстве магнитное поле, действующее на другие намагниченные тела и проводники с током с некоторой силой. Её называют магнитной силой.

Магнитное поле

Магнитное поле возникает вокруг намагниченных тел и проводников с током, подобно тому, как вокруг наэлектризованных тел возникает электрическое поле. Магнитное поле материально, его можно обнаружить по действию на намагниченные тела и проводники с током.

Гипотеза Ампера

Магнитное поле существует вокруг движущихся электрических зарядов (токов) и оказывает силовое действие только на движущиеся заряды.

Информация о материале

Просмотров: 19

Для всех электрических цепей есть максимально допустимая сила тока. Она рассчитывается по нагрузке (приборам и потребителям), включаемой в цепь.

Бывают случаи, когда в  цепь включают одновременно много потребителей, больше, чем рассчитывали. Тогда сила тока резко возрастает, и в цепи возникает перегрузка. Подводящие провода сильно нагреваются, что может привести к пожару.

Резкое возрастание силы тока так же возможно, если при параллельном соединении один из потребителей обладает очень маленьким сопротивлением.

Если из-за повреждения изоляции обра зуется контакт между проводами, идущими к лампе. Такую ситуацию называют коротким замыканием. При этом происходит резкое уменьшение полного сопротивления цепи. 

Чтобы этого не произошло, в электрическую цепь включают предохранители, назначение которых  — мгновенно обесточить электрическую цепь, если сила тока в ней окажется выше допустимой нормы.

Предохранители

Предохранители бывают разных типов, у многих из них есть главная часть, которая при резком возрастании силы тока сильно нагревается. У плавкого предохранителя это проволока из легкоплавкого сплава, которая при нагревании плавится. В результате цепь размыкается.

Так же широко применяются предохранители, действие которых основано на расширении тел при нагревании. Основной элемент в них — биметаллическая пластина. Такие предохранители получили название автоматическая пробка.

Принцип действия:

Ток, проходя по биметаллической пластине, нагревает её. Если сила тока в цепи превышает допустимое значение, биметаллическая пластина сильно нагревается и изгибается, что приводит к размыканию цепи. Биметаллическая пластина состоит из двух одинаковых по размеру пластин из разных металлов, скреплённых вместе.

При нагревании они изменяют свою длину по-разному, и по этому биметаллическая пластина изгибается. После остывания пластины предохранитель вновь готов к использованию. Такие предохранители не перегорают и не требуют замены.

Информация о материале

Просмотров: 18

Слово «магнит» происходит от названия региона Магнисия в Фессалии в Центральной Греции, который в древности был богат залежами минералов, способных притягивать железные предметы. Такие минералы, например магнитный железняк, являются природными, естественными магнитами.

Тела, способные длительное время сохранять свойство притягивать железо или его сплавы, называют постоянными магнитами или просто магнитами.

Люди научились создавать и искусственные магниты. Так, было установлено, что если стальную спицу положить на магнит, то она сама станет магнитом или, как говорят, намагнитится. Некоторое время спица будет оставаться в таком состоянии, сохраняя способность притягивать железные опилки, гвозди и др.

Те места магнита, вблизи которых обнаруживается наиболее сильное магнитное действие, называют полюсами магнита.

Магнит имеет два полюса: северный магнитный и южный магнитный. Северный полюс обозначают латинской буквой N и окрашивают в  синий цвет, а южный обозначают буквой S и окрашивают в красный. Если подвесить полосовой магнит за середину на нити, то независимо от начального положения он повернётся так, что одним полюсом будет указывать на север, а другим — на юг. Отсюда и названия полюсов (северным назвали полюс магнита, показывающий на географический север). Магнитная стрелка компаса  — это маленький полосовой магнит.

Приблизим магнитную стрелку к другой такой же стрелке. Они повернутся и установятся противоположными полюсами друг против друга. Стрелка будет таким же образом взаимодействовать с любым магнитом.

Магниты отталкиваются одноимёнными полюсами и притягиваются разноимёнными.

В этом опыте также можно заметить, что с уменьшением расстояния между полюсами магнитов сила их взаимодействия возрастает и, наоборот, с увеличением расстояния сила уменьшается.

Магниты могут как притягиваться, так и отталкиваться подобно электрическим зарядам. Но вот что интересно. Если отрицательные заряды можно отделить от положительных (например, при электризации), то отделить северный полюс магнита от южного невозможно.

Другими словами, нельзя получить магнит с одним полюсом. Так, если взять полосовой магнит и разрезать его посередине, то получится два магнита с двумя полюсами (северным и южным) у каждого.

Наша планета Земля является гигантским магнитом. Именно поэтому магнитная стрелка, которая может свободно поворачиваться, устанавливается в направлении север—юг, если рядом с ней нет других магнитов.

Информация о материале

Просмотров: 17

В 1876 г. в Лондоне на выставке точных физических приборов русский изобретатель Павел Николаевич Яблочков демонстрировал перед посетителями необыкновенную электрическую свечу. Похожая по форме на обычную стеариновую, она горела ослепительно ярким светом.

Свеча Яблочкова

Она состояла из двух угольных стержней, расположенных параллельно друг другу и разделённых изолирующей прослойкой. Концы стержней соединялись угольной пластинкой. При пропускании тока пластинка сгорала, и между концами угольных стержней появлялось яркое свечение, имеющее форму дуги. По мере сгорания углей изолирующая прослойка испарялась и светящаяся дуга не затухала.

Лампа накаливания Лодыгина

Примерно в то же время другой русский изобретатель Александр Николаевич Лодыгин предложил лампу накаливания. В  лампе Лодыгина свет давал раскалённый угольный стержень, помещённый в стеклянный баллон. Такими лампами в 1873 г. была освещена одна из улиц Петербурга.

Лампа Эдисона

Американский изобретатель Томас Эдисон усовершенствовал лампу накаливания Лодыгина, заменив угольный стержень тонкой угольной нитью. Им же были изобретены винтовой цоколь лампы, поворотный выключатель, предохранитель с  плавкой вставкой и штепсельное соединение.

Современная лампа накаливания

Основной частью современной лампы накаливания является спираль из тугоплавкого металла (обычно из вольфрама). Баллон лампы наполняют вместо воздуха азотом или инертными газами, что предотвращает окисление спирали и препятствует её испарению.

Газоразрядные лампы

При нормальных условиях газы состоят из электрически нейтральных атомов и молекул и не проводят ток. Именно поэтому, поворачивая выключатель и создавая воздушный промежуток между двумя точками электрической цепи, мы размыкаем её. Однако в  результате воздействия определённых факторов, называемых ионизаторами (нагревание, действие рентгеновских лучей и  др.), может происходить ионизация газа — распад его молекул на элект роны и ионы. Если ионизированный газ поместить в созданное между электродами элект рическое поле, то возникнет направленное движение свободных заряженных частиц  — электрический ток.

Электрический ток в  газе представляет собой направленное движение положительных ионов к  катоду, а  отрица тельных ионов и электронов к аноду.

При нормальных условиях газ является диэлектриком, однако в нём присутствует небольшое количество свободных электронов. В электрическом поле эти электроны будут двигаться к аноду, сталкиваясь на своём пути с нейтральными атомами. В  сильном поле электрон разгоняется до такой скорости, что при столкновении с атомом ионизирует его.

Нагревательные приборы

В быту используется много различных электронагревательных приборов: электрический камин даёт дополнительное тепло в той части комнаты, где оно вам необходимо; электрические чайники служат для нагревания воды; на электроплитах быстро готовится пища; мокрые волосы сушит поток сухого горячего воздуха, создаваемый электрическим феном; выстиранное бельё гладят электрическим утюгом и  т.  п.

Информация о материале

Просмотров: 18