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Légendes des diapositives :

CHAMP ÉLECTROMAGNÉTIQUE

Objectifs de la leçon : Donner le concept d'un champ électromagnétique, expliquer les propriétés d'un champ électromagnétique

Déroulement de la leçon Relevé frontal Résolution de problèmes 3. Référence historique 4. Le concept de champ électromagnétique 5. Consolidation du matériel 6. Devoirs

1. Sondage frontal 1) Quel courant est appelé variable ? Réponse : le courant alternatif s'appelle électricité, qui change périodiquement avec le temps en valeur absolue et en direction.

2) Quelle est la fréquence AC standard en Russie ? v = 50 Hz

3) Où utilise-t-on le courant alternatif ? Réponse : le courant électrique alternatif est principalement utilisé par les générateurs à induction électromécaniques, c'est-à-dire dans lequel l'énergie mécanique est convertie en énergie électrique.

2. Résolution de problèmes 1) Le rotor d'une machine à courant alternatif bipolaire fait 120 tours par minute. Déterminer la période d'oscillation du courant.

Soit : Solution : N= 120 T= t/N t=1min T=60s/120 rpm=0.5s T- ? Réponse : T \u003d 0,5 s.

2) Selon le graphique, déterminer l'amplitude, la période et la fréquence des oscillations

Réponse: X m \u003d 0,1m T \u003d 1 avec ν \u003d 1 Hz

3. Contexte historique L'histoire de l'aimant a plus de deux mille cinq cents ans. Au VIe siècle av. Les anciens scientifiques chinois ont découvert un minéral capable d'attirer à lui des objets en fer.

Dans l'Antiquité, on tentait d'expliquer les propriétés d'un aimant en lui attribuant une "âme vivante". L'aimant, selon les anciens, "se précipitait vers le fer pour la même raison qu'un chien vers un morceau de viande"

Maintenant, nous savons : Chaque aimant est entouré d'un champ magnétique.

En 1808, un navire à moitié détruit par la foudre atteint de justesse le quai d'un des ports français par ses propres moyens. Une commission y monte à bord, dont fait partie François Argo, brillant scientifique devenu académicien à 23 ans. Argo a remarqué que les flèches de toutes les boussoles étaient remagnétisées à la suite d'un coup de foudre. Mais Argo n'a pas réussi à tirer une conclusion sur le lien entre l'électricité et le magnétisme.

Hans Christian Oersted le 15 février 1820 a établi : une aiguille magnétique située près d'un conducteur tourne d'un certain angle lorsque le courant passe. Lorsque le circuit est ouvert, la flèche revient à sa position d'origine.

ERSTED Hans Christian

L'expérience d'Oersted a permis de conclure qu'il existe un champ magnétique dans l'espace entourant un conducteur avec un courant électrique.

1820 Ampère a suggéré que les propriétés magnétiques des aimants permanents sont dues aux nombreux courants circulaires circulant à l'intérieur des molécules de ces corps.

Les expériences d'Oersted et d'Ampère, qui ont prouvé le lien entre l'électricité et le magnétisme, ont suscité chez le jeune Faraday un profond intérêt pour l'électromagnétisme. Sans surprise, déjà en 1821. Faraday écrit dans son journal comme tâche : "Transformer le magnétisme en électricité"

1831 Michael Faraday Découvre le phénomène d'induction électromagnétique. Qu'est-ce que le phénomène d'induction électromagnétique ?

Avec tout changement du flux magnétique pénétrant dans le circuit d'un conducteur fermé, un courant d'induction apparaît dans ce conducteur.

Le courant d'induction est le courant qui se produit dans un champ magnétique alternatif pénétrant boucle fermée conducteur, créant un champ électrique en lui, sous l'action duquel un courant se produit.

Faraday a prouvé qu'un champ magnétique alternatif pénétrant dans une boucle fermée d'un conducteur y créait un champ électrique, sous l'action duquel un courant d'induction se produisait.

En 1831, James Clark Maxwell est né en Angleterre, qui en 1865 a introduit le concept de champ électromagnétique dans la physique.

Théoriquement, il a prouvé. Toute modification du champ magnétique avec le temps entraîne l'apparition d'un champ électrique alternatif, et toute modification du champ électrique avec le temps génère un champ magnétique alternatif

Ces champs électriques et magnétiques alternatifs qui s'engendrent forment un champ électromagnétique unique. Les sources du champ électromagnétique déplacent rapidement des charges électriques

En effet, des champs électriques et magnétiques apparaissent autour des charges électriques, et le champ électrique existe dans n'importe quel référentiel, et le champ magnétique existe dans celui par rapport auquel les charges se déplacent.

Autour de charges se déplaçant à vitesse constante, un champ magnétique constant est créé (par exemple, autour d'un conducteur traversé par un courant continu).

Mais si les charges électriques se déplacent avec une accélération ou oscillent, le champ électrique créé par elles change périodiquement. Un champ électrique alternatif crée un champ magnétique alternatif dans l'espace, qui, à son tour, génère un champ électrique alternatif, et ainsi de suite.

Il est impossible de créer un champ magnétique alternatif sans générer simultanément un champ électrique dans l'espace. Inversement, un champ électrique alternatif ne peut exister sans champ magnétique.

Un champ électrique alternatif est appelé champ vortex, car ses lignes de force sont fermées comme les lignes d'induction d'un champ magnétique.

Un champ électrostatique (c'est-à-dire un champ constant qui ne change pas avec le temps) qui existe autour de corps chargés stationnaires. Les lignes de champ électrostatique commencent aux charges positives et se terminent aux charges négatives.

Quelle figure montre les champs vortex et électrostatique ?

Champ électrostatique Champ électrique vortex

La théorie créée par Maxwell, qui a permis de prédire l'existence d'un champ électromagnétique 22 ans avant sa découverte expérimentale, est considérée comme la plus grande des découvertes scientifiques, dont le rôle dans le développement de la science et de la technologie ne peut guère être surestimé.

5. Fixation du matériau Propriétés du champ électromagnétique

Propriétés du champ électromagnétique Le champ magnétique n'est généré que par des charges en mouvement, notamment par le courant électrique ; Les sources du champ électromagnétique sont des charges électriques en mouvement rapide ; Le champ magnétique est détecté par l'action sur l'aiguille aimantée.

Devoirs §51. répondre aux questions 1-4

Propriétés des lignes de force : Propriétés des lignes de force : Commencer sur les charges positives, Commencer sur les charges positives, finir sur les négatives ; finir par négatif Plus les lignes de force sont denses, plus les lignes de force sont denses, plus la tension est grande. plus il y a de tensions.

B N E Induction électromagnétique Un champ magnétique alternatif crée un champ électrique alternatif. Plus l'induction du champ magnétique change rapidement, plus l'intensité du champ électrique est grande. Un champ électrique alternatif est appelé champ vortex, car ses lignes de force sont fermées comme les lignes d'induction d'un champ magnétique. 0

E B E E V V V Le champ électromagnétique est une combinaison de deux inséparablement liés l'un à l'autre, générant mutuellement des champs changeants : un champ électrique alternatif et un champ magnétique alternatif. La source du champ électromagnétique sont des charges se déplaçant avec une accélération.

Champs électromagnétiques téléphones portables Le plus nocif est le rayonnement à haute fréquence de la gamme centimétrique. Fonds communications mobiles fonctionnent jusqu'à présent au tout début de cette plage, mais progressivement la fréquence de fonctionnement augmente. L'effet des champs électromagnétiques sur le corps humain se manifeste par un trouble fonctionnel du système nerveux central. Les sensations subjectives dans ce cas sont une fatigue accrue, une somnolence ou, au contraire, des troubles du sommeil, des maux de tête, etc. Avec une exposition systématique, des maladies neuropsychiatriques persistantes, des modifications de la pression artérielle et un ralentissement du pouls sont observés.

Conseils de sécurité : Ne parlez pas téléphone mobile longtemps, et pas du tout pour des raisons plan tarifaire; ne portez pas le téléphone à votre tête immédiatement après avoir appuyé sur le bouton de numérotation, car. à ce moment, le rayonnement électromagnétique est plusieurs fois supérieur à celui de la conversation elle-même ; méfiez-vous de rester longtemps à proximité de l'antenne répéteur du fournisseur, car elle émet constamment et dans toutes les directions un signal suffisamment puissant; lors du choix d'un modèle de téléphone, privilégiez les appareils dotés d'antennes externes et d'une bonne sensibilité déclarée dans les certificats.

Les rayonnements électromagnétiques sont-ils nocifs pour la santé ? À l'heure actuelle, la science n'a pas prouvé quantitativement une relation directe entre le niveau des champs électromagnétiques et la morbidité oncologique et d'autres types. Cependant, une telle relation peut être retracée qualitativement : dans les endroits où les personnes sont exposées aux rayonnements électromagnétiques, les cancers et les troubles des systèmes nerveux cardiovasculaire et autonome sont plus souvent détectés. Le système nerveux et les organes de vision les plus sensibles.

Les champs électromagnétiques artificiels sont nocifs pour tout le monde, mais surtout pour les groupes à haut risque : les enfants, les femmes enceintes, les personnes atteintes de maladies du système nerveux central, hormonal, cardiovasculaire et les personnes allergiques. Ce n'est pas mal de mettre un ioniseur d'air dans l'appartement - cela réduit les effets des champs électrostatiques. Les fleurs domestiques - bégonias et violettes - saturent également l'air d'ions très utiles. Un champ électromagnétique à basse fréquence se forme autour des fours à micro-ondes en fonctionnement, qui diminue jusqu'à un niveau sûr dans un rayon d'au moins 0,5 m. Les téléviseurs émettent un champ électromagnétique dans toutes les directions, même en mode veille. Par conséquent, la nuit, il est préférable de les éteindre du réseau.

Éléments récepteurs : 1.Alimentation. Fournit de l'énergie au circuit. 2. Antenne. Reçoit les ondes électromagnétiques. 3. Mise à la terre. Augmente la portée des ondes de réception. 4. Cohérent. Contrôle le courant dans le circuit du récepteur. 5. Appelez. Les registres recevaient des ondes électromagnétiques. Assure la réception automatique des ondes.

Amélioration du récepteur Le 7 mai 1895, lors d'une réunion de la Société russe de physique et de chimie, A. S. Popov a présenté le premier récepteur radio au monde. 10 mois plus tard, le 24 mars 1896, A. S. Popov a transmis le premier radiogramme au monde de leurs deux mots "Heinrich Hertz" à une distance de 250 m. L'année prochaine la portée sans fil a été portée à 5 km. En 1899, il a conçu un récepteur pour recevoir des signaux à l'oreille à l'aide d'un récepteur téléphonique. En 1897 A.S. Popov a dirigé la réception des ondes radio des nuages ​​orageux. La portée de réception était de 30 km. Indicateur d'orage A.S. Popova

En 1900, A. S. Popov a pris contact en mer Baltique à une distance de plus de 45 km entre les îles de Hogland et Kutsalo, non loin de la ville de Kotka. La première ligne de communication sans fil pratique au monde a servi à une expédition de sauvetage pour retirer le cuirassé "Général-amiral Apraksin" des pierres, qui avait atterri sur les pierres au large de la côte sud de Gogland. Le premier radiogramme, transmis par A. S. Popov à l'île de Gogland le 6 février 1900, contenait un ordre au brise-glace "Ermak" d'aller au secours des pêcheurs emportés sur une banquise dans la mer. Le brise-glace s'est conformé à l'ordre et 27 pêcheurs ont été secourus. La première ligne pratique au monde, qui a commencé son travail par le sauvetage de personnes emportées en mer, a clairement prouvé les avantages de ce type de communication. Cuirassé général-amiral Apraksin. Derrière le brise-glace "Ermak".

Afin de perpétuer la mémoire de A. S. Popov, une médaille d'or portant le nom de A. S. Popov a été créée, décernée chaque année pour des travaux et des inventions remarquables dans le domaine de la radio. La patrie a apprécié les mérites du brillant inventeur et savant patriote devant la patrie. En 1945, le 50e anniversaire de l'invention de la radio a été largement célébré dans notre pays. L'anniversaire a été célébré le 7 mai le jour où A. S. Popov a démontré publiquement son invention pour la première fois. À cet égard, le gouvernement a établi le 7 mai - Journée de la radio.

Propagation des ondes radio Questions radar : 1. Définition des ondes radio. 2. Types d'ondes radio. Gamme de longueurs d'onde. 3. Par quels phénomènes les ondes radio se propagent-elles ? Expliquez avec un dessin. 4. Définition du radar. 5. Sur quel phénomène le radar est-il basé ?

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Présentation sur le sujet : Champ électromagnétique

diapositive numéro 1

Description de la diapositive :

Le champ électromagnétique est une alternance de champs électriques et magnétiques qui s'engendrent. La théorie du champ électromagnétique a été créée par James Maxwell en 1865. Il a théoriquement prouvé que : Tout changement du champ magnétique au fil du temps conduit à l'émergence d'un champ électrique changeant, et toute modification du champ électrique au fil du temps génère un champ magnétique changeant. Si les charges électriques se déplacent avec une accélération, le champ électrique créé par elles change périodiquement et crée lui-même un champ magnétique alternatif dans l'espace, etc.

diapositive numéro 2

Description de la diapositive :

Les sources du champ électromagnétique peuvent être un aimant en mouvement ; - une charge électrique se déplaçant avec accélération ou oscillant (contrairement à une charge se déplaçant à vitesse constante, par exemple, dans le cas d'un courant continu dans un conducteur, un champ magnétique constant est créé ici).

diapositive numéro 3

Description de la diapositive :

Conditions d'existence des champs Un champ électrique existe toujours autour d'une charge électrique, dans un référentiel quelconque, un champ magnétique existe dans celui par rapport auquel se déplacent les charges électriques, un champ électromagnétique existe dans un référentiel par rapport auquel les charges électriques se déplacent avec accélération.

diapositive numéro 4

Description de la diapositive :

ESSAYEZ LA SOLUTION ! Un morceau d'ambre a été frotté contre un chiffon et chargé d'électricité statique. Quel champ trouve-t-on autour de l'ambre immobile ? Autour d'un mouvement, un corps chargé est au repos par rapport à la surface de la terre. La voiture se déplace de manière uniforme et rectiligne par rapport à la surface de la terre. Est-il possible de détecter un champ magnétique constant dans le référentiel associé à la voiture Quel champ apparaît autour d'un électron s'il : est au repos ; se déplaçant à une vitesse constante; se déplaçant avec accélération ?

diapositive numéro 5

Description de la diapositive :

diapositive numéro 6

Description de la diapositive :

Propriétés des ondes électromagnétiques : - se propagent non seulement dans la matière, mais aussi dans le vide ; - se propagent dans le vide à la vitesse de la lumière (C \u003d 300 000 km/s) ; - ce sont des ondes transversales ; - ce sont des ondes progressives (énergie de transfert ). La source des ondes électromagnétiques sont des charges électriques en mouvement rapide. Les oscillations de charges électriques sont accompagnées d'un rayonnement électromagnétique ayant une fréquence égale à la fréquence des oscillations de charge. Résumés 1. Ondes radio2. Rayonnement infrarouge3. Lumière visible 4. Rayonnement ultraviolet5. Rayonnement X6. Rayonnement gamma

Description de la diapositive :

INTÉRESSANT QUOI... Les maisons en béton armé protègent les champs électromagnétiques externes "de la rue", donc à l'intérieur d'une telle maison, l'influence des champs externes ne se fait pas sentir. Il y a beaucoup d'appareils électriques dans nos maisons aujourd'hui. Tous créent des champs électromagnétiques pendant le fonctionnement. Même un fer allumé est entouré d'un champ électromagnétique dans un rayon d'environ 25 cm, une bouilloire électrique a un champ électromagnétique deux fois plus large. Le champ électromagnétique d'un rasoir électrique ordinaire est fort assez, donc un rasoir électrique n'est bon que pour une utilisation à court terme (de plus, la couleur - dans une plus grande mesure que le noir et blanc), mais à une distance de 1,5 mètre de celui-ci, le fond électromagnétique devient déjà sûr. Lorsque vous utilisez un four à micro-ondes en état de marche, il est prudent de rester à une distance de 1 à 1,5 mètre de celui-ci, bien que l'allumage du four doive également être assez court. Il est sécuritaire de s'asseoir à bout de bras devant l'écran.

Champ électromagnétique Ondes électromagnétiques

9e année

Michael Faraday 1791-1867 En 1831, il découvre le phénomène d'induction électromagnétique - l'apparition d'un courant électrique dans un conducteur lorsque le flux magnétique change à travers le circuit conducteur.

Quelles forces font bouger les charges dans la boucle ? Le champ magnétique lui-même, pénétrant dans la bobine, ne peut pas le faire, car. le champ magnétique agit exclusivement sur les charges en mouvement et le conducteur contenant les électrons est immobile.

James Greffier Maxwell 1831-1879 La plus grande réalisation scientifique de 1865 est la théorie du champ électromagnétique qu'il a créée, qu'il a formulée comme un système de plusieurs équations exprimant toutes les lois fondamentales des phénomènes électromagnétiques.

Propriété fondamentale du champ : Tout changement dans le temps du champ magnétique entraîne un champ électrique alternatif, et tout changement dans le temps du champ électrique génère un champ magnétique alternatif.

La source d'un seul champ électromagnétique est charges électriques à déplacement rapide

Le mécanisme d'apparition du courant d'induction

Le champ électrique vortex résultant, sous l'influence duquel des charges libres, toujours présentes dans le conducteur, entrent en mouvement directionnel. Le galvanomètre joue le rôle d'un indicateur, détectant un champ électrique dans l'espace (courant électrique).

De la théorie de Maxwell découle la conclusion : Un champ électromagnétique à évolution rapide se propage dans l'espace sous forme d'ondes transversales.

James Maxwell basé sur la théorie:

• Les ondes se propagent non seulement dans la matière, mais aussi dans le vide. La vitesse de propagation des ondes dans le vide est de 300 000 km/s.
• Les ondes se propagent non seulement dans la matière, mais aussi dans le vide.
• La vitesse de propagation des ondes dans le vide est de 300 000 km/s.

• Une onde électromagnétique est un système de génération et de propagation dans l'espace de champs électriques et magnétiques

Caractéristique du champ électrique - intensité ()

L'intensité du champ électrique en tout point est égale au rapport de la force , avec lequel le champ agit sur un point de charge positive placé en ce point, à la valeur de cette charge q.

La caractéristique du champ magnétique est le vecteur d'induction magnétique (

Pour les ondes électromagnétiques, les mêmes relations entre la longueur d'onde et sa vitesse sont valables

Avec = 3 10 8 m/s, période T et fréquence ν, comme pour les ondes mécaniques. λ= = Avec J

Henri Rudolf Hertz 1857-1894 En 1888, il prouve expérimentalement l'existence des ondes électromagnétiques prédites par Maxwell. Établi que la vitesse de propagation des ondes électromagnétiques est égale à la vitesse de la lumière

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Théorie des champs électromagnétiques

Selon la théorie de Maxwell, les champs électriques et magnétiques alternatifs ne peuvent pas exister séparément : un champ magnétique changeant génère un champ électrique, et un champ électrique changeant génère un champ magnétique.

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Est-il vrai qu'en un point donné de l'espace il n'y a qu'un champ électrique ou qu'un champ magnétique ?

Une charge au repos crée un champ électrique. Mais la charge n'est au repos que par rapport à un certain référentiel. Par rapport aux autres, il peut se déplacer et donc créer un champ magnétique. Un aimant posé sur une table ne crée qu'un champ magnétique. Mais un observateur se déplaçant par rapport à lui détectera également un champ électrique

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L'affirmation qu'en un point donné de l'espace il n'y a qu'un champ électrique ou qu'un champ magnétique n'a aucun sens, si l'on ne précise pas par rapport à quel référentiel ces champs sont considérés.

Conclusion : les champs électriques et magnétiques sont la manifestation d'un tout unique : le champ électromagnétique. La source du champ électromagnétique se déplace rapidement des charges électriques.

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Qu'est-ce qu'une onde électromagnétique ?

Quelle est la nature d'une onde électromagnétique ?

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Les ondes électromagnétiques sont la propagation dans l'espace au cours du temps de perturbations du champ électromagnétique.

L'existence des ondes électromagnétiques a été prédite par J. Maxwell, et seul Heinrich Hertz a réussi à prouver leur existence en 1888.

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Causes des ondes électromagnétiques

Imaginez un conducteur transportant un courant électrique. Si le courant est constant, le champ magnétique autour du conducteur sera également constant. Lorsque l'intensité du courant change, le champ magnétique va changer : avec une augmentation du courant, ce champ deviendra plus fort, avec une diminution, plus faible, un champ électromagnétique sera perturbé. Que va-t-il se passer ensuite?

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Un champ magnétique alternatif créera un champ électrique changeant. Ce champ électrique va générer un champ magnétique alternatif. Cela, à son tour, est à nouveau électrique, et ainsi de suite. La perturbation du champ électromagnétique commencera à se propager à partir de sa source (un conducteur à courant alternatif), capturant de plus en plus de zones de l'espace. Cela signifie que des ondes électromagnétiques apparaîtront dans l'espace autour du conducteur.

Diapositive 9

Propriétés des ondes électromagnétiques :

les ondes électromagnétiques sont transversales ; Les ondes électromagnétiques peuvent se propager non seulement dans divers milieux, mais aussi dans le vide. La vitesse des ondes électromagnétiques dans le vide est désignée par la lettre latine c : c ≈ 300 000 km/s. La vitesse des ondes électromagnétiques dans la matière v est toujours inférieure à celle dans le vide : v‹с

Diapositive 10

Les ondes électromagnétiques sont divisées par longueur d'onde (et, par conséquent, par fréquence) en six plages :

Ondes radio Rayonnement infrarouge (thermique) Rayonnement visible (lumineux) Rayonnement ultraviolet Rayons X Rayonnement γ

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