ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Fizyka · Pole magnetyczneklasa 3 LO · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/lo/3/fizyka/sila-magnetyczna-na-ladunek-i-przewodnik-z-pradem/

Fizyka · Pole magnetyczne · kl. 3

Siła magnetyczna na ładunek i przewodnik z prądem

Pole magnetyczne działa siłą na poruszające się ładunki i na przewody z prądem. Na tym opiera się działanie silnika elektrycznego.

ok. 2 min czytania9 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Kiedy pole działa siłą

  • Pole magnetyczne działa na ładunek poruszający się względem pola i na przewodnik z prądem (prąd to uporządkowany ruch ładunków). Na ładunek spoczywający siła magnetyczna nie działa.
  • Siła jest największa, gdy ładunek (prąd) porusza się prostopadle do linii pola, i równa zeru, gdy porusza się wzdłuż linii pola.
  • Siła jest prostopadła do prędkości ładunku i do linii pola. Zmienia więc kierunek ruchu, ale nie wartość prędkości – nie wykonuje pracy.
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××rvF+B za płaszczyznę rysunku (×)
Siła magnetyczna jest prostopadła do prędkości, więc zakrzywia tor ładunku (tu: ładunek dodatni w polu skierowanym za rysunek)

2Zwrot siły – reguła lewej dłoni

Zapamiętaj

Reguła lewej dłoni (dla prądu i ładunku dodatniego): ułóż lewą dłoń tak, by linie pola wchodziły w nią od strony wnętrza, a wyprostowane palce wskazywały zwrot prądu (prędkości ładunku) – odchylony kciuk pokaże zwrot siły.

  • Dla ładunku ujemnego (np. elektronu) zwrot siły jest przeciwny.
  • Zmiana zwrotu prądu albo zamiana biegunów magnesu odwraca zwrot siły. Obie zmiany naraz – zwrot siły się nie zmienia.
NSBFprąd za rysunek (⊗)NSBFprąd przed rysunek (⊙)reguła lewej dłoni: B w dłoń, palce – I, kciuk – F
Przewód z prądem między biegunami magnesu: zwrot siły zależy od zwrotu prądu (reguła lewej dłoni)
Sprawdź, czy rozumiesz

Kiedy na przewodnik z prądem w polu magnetycznym nie działa siła?

3Doświadczenie i silnik

  • Doświadczenie: zawieś przewód między biegunami magnesu podkowiastego i włącz prąd. Przewód wychyla się w bok, a po zmianie zwrotu prądu – w przeciwną stronę.
  • Silnik elektryczny: na ramkę z prądem w polu magnesu działają siły o przeciwnych zwrotach, które ją obracają. Energia elektryczna zamienia się na mechaniczną.
Uwaga na błąd

„pole magnetyczne działa na każdy ładunek”

Działa tylko na ładunki w ruchu, i to nie wtedy, gdy poruszają się wzdłuż linii pola.

✎Ściąga: Siła magnetyczna na ładunek i przewodnik z prądem

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • Reguła lewej dłoni (dla prądu i ładunku dodatniego): ułóż lewą dłoń tak, by linie pola wchodziły w nią od strony wnętrza, a wyprostowane palce wskazywały zwrot prądu (prędkości ładunku) – odchylony kciuk pokaże zwrot siły.
  • Doświadczenie: zawieś przewód między biegunami magnesu podkowiastego i włącz prąd. Przewód wychyla się w bok, a po zmianie zwrotu prądu – w przeciwną stronę.
  • Silnik elektryczny: na ramkę z prądem w polu magnesu działają siły o przeciwnych zwrotach, które ją obracają. Energia elektryczna zamienia się na mechaniczną.

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Pole magnetyczne działa siłą na

    1. Akażde ciało, niezależnie od ładunku
    2. Bładunek poruszający się w poprzek linii pola
    3. Cwyłącznie ciała nienaładowane
    4. Dładunek w spoczynku
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: ładunek poruszający się w poprzek linii pola – Siła magnetyczna wymaga ruchu ładunku względem pola (nie wzdłuż linii pola).

  2. Kiedy na przewodnik z prądem w polu magnetycznym nie działa siła?

    1. AGdy prąd jest duży
    2. BGdy przewód jest cienki
    3. CGdy prąd płynie prostopadle do linii pola
    4. DGdy prąd płynie równolegle do linii pola
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: Gdy prąd płynie równolegle do linii pola – Dla ruchu ładunków wzdłuż linii pola siła jest równa zeru, a największa jest dla ruchu prostopadłego.

  3. Siła magnetyczna działająca na poruszający się ładunek jest

    1. Azawsze skierowana do bieguna S
    2. Bprostopadła do jego prędkości
    3. Czawsze skierowana do bieguna N
    4. Drównoległa do jego prędkości
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: prostopadła do jego prędkości – Siła prostopadła do prędkości zmienia kierunek ruchu, a nie wartość prędkości.

  4. Przewód leży między biegunami magnesu: N u góry, S u dołu. Prąd płynie za płaszczyznę rysunku. Siła działa na przewód

    1. Aw lewo
    2. Bw górę
    3. Cw dół
    4. Dw prawo
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: w lewo – Lewa dłoń wnętrzem do góry (linie pola z N wchodzą w dłoń), palce za rysunek – kciuk wskazuje w lewo.

  5. Do ustalenia zwrotu siły na przewodnik z prądem w polu magnetycznym służy

    1. Areguła lewej dłoni
    2. Breguła Lenza
    3. Cprawo Ohma
    4. Dreguła prawej dłoni dla zwojnicy
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: reguła lewej dłoni – Linie pola wchodzą w lewą dłoń, palce wskazują prąd, a kciuk – zwrot siły.

  6. Elektron i proton poruszają się z tą samą prędkością w tym samym polu. Zwrot siły działającej na elektron w porównaniu z protonem jest

    1. Anieokreślony, bo siła na elektron jest zerowa
    2. Btaki sam
    3. Cprzeciwny
    4. Dprostopadły
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: przeciwny – Reguła lewej dłoni dotyczy ładunku dodatniego; dla ujemnego zwrot siły odwracamy.

  7. Odwracamy jednocześnie zwrot prądu w przewodzie i bieguny magnesu. Przewód wychyli się

    1. Awcale
    2. Bw tę samą stronę co poprzednio
    3. Cw przeciwną stronę
    4. Dwzdłuż linii pola
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: w tę samą stronę co poprzednio – Każda z tych zmian osobno odwraca zwrot siły, więc obie razem dają ten sam zwrot.

  8. Na czym opiera się działanie silnika elektrycznego?

    1. ANa zjawisku indukcji w nieruchomym magnesie
    2. BNa prawie Coulomba
    3. CNa efekcie fotoelektrycznym
    4. DNa sile, z jaką pole magnetyczne działa na przewodnik z prądem
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: Na sile, z jaką pole magnetyczne działa na przewodnik z prądem – Siły magnetyczne działające na ramkę z prądem w polu magnesu obracają ją.

Cały dział „Pole magnetyczne”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Więcej: Fizyka, klasa 3

Ładunek elektryczny i pole elektryczneKondensator – magazyn energii polaPrawo CoulombaNatężenie pola elektrycznegoEnergia potencjalna, potencjał i napięciePrzewodnik w polu i kondensator płaskiNatężenie, napięcie i prawo OhmaOpór przewodnika i charakterystyki I(U)I prawo Kirchhoffa i napięcia ogniwOpór zastępczy i II prawo KirchhoffaSEM i opór wewnętrzny ogniwaMoc, energia i dane znamionoweCiepło Joule’a–LenzaDioda i instalacja domowaMagnesy i linie pola magnetycznegoIndukcja magnetycznaSiła Lorentza i siła elektrodynamicznaTor cząstki, silnik i przewody równoległeFerromagnetyki i pole magnetyczne ZiemiIndukcja elektromagnetyczna i prądnicaStrumień, SEM indukcji i reguła LenzaPrąd przemiennyWartości skuteczne napięcia i natężeniaTransformator i przesył energiiFale elektromagnetyczne i widmoNatężenie faliDyfrakcja i interferencja na szczelinachSiatka dyfrakcyjnaEfekt Dopplera – wzórZałamanie światła i kąt granicznySoczewki cienkie i obrazyPolaryzacja, prawo Malusa i laserFoton, widma i poziomy energii atomuZjawisko fotoelektryczne i jonizacjaIzotopy i promieniowanie jądroweCzas połowicznego rozpaduDeficyt masy i energia wiązaniaRozszczepienie, synteza i energia gwiazdPromieniowanie jonizujące a organizmFizyka współczesna – treści fakultatywneDoświadczenia z klasy III i opis wynikuDoświadczenia R, model i uzasadnienieRuch harmoniczny – wychylenie, prędkość, przyspieszenieSprężyna, wahadło, energia i rezonansBilans cieplny i przemiany fazoweGaz doskonały – równanie Clapeyrona i przemianyModel kinetyczny gazu i ciepło moloweSilniki cieplne i II zasada termodynamiki