Предмет: Физика. Добавлен: 14.10.2019. Год: 2018. Страниц: 25. Оригинальность по antiplagiat.ru: 55% |
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ТАГАНРОГСКИЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ А.П. ЧЕХОВА (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (РИНХ)» ФАКУЛЬТЕТ ФИЗИКИ, МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ Кафедра теоретической, общей физики и технологии КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине «Физика» на тему: «Движение заряда в однородном магнитном поле» Выполнила студентка группы ТЕХZ-131 *** Направление подготовки «Педагогическое образование» Профиль «Технология» Научный руководитель ст. преподаватель *** Таганрог 2018 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 1. Магнитное поле электрического тока 6 2. Использование однородного магнитного поля и движение заряда в нем 13 3. Ускорители заряженных частиц 17 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 22 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 24 ? ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы курсовой работы заключается в том, что круг явлений природы определяется магнитными силами. Магнитные силы являются источником многих явлений микромира, т.е. поведения атомов, молекул, атомных ядер и элементарных частиц – электронов, протонов, нейтронов и пр.; магнитные явления характерны и для огромных небесных тел. Солнце и Земля – это огромные магниты. Половина энергии электромагнитных волн (радиоволн, инфракрасного, видимого и ультрафиолетового излучения, рентгеновых и гамма-лучей) является магнитной. Немагнитных веществ не существует. Любое вещество всегда магнитно, т. е. изменяет свои свойства в магнитном поле. Иногда эти изменения невелики и обнаружить их можно только с помощью очень совершенной аппаратуры; иногда они весьма значительны и обнаруживаются без особого труда с помощью очень простых средств. К слабомагнитным веществам относятся медь, алюминий, вода, ртуть, к сильномагнитным или просто магнитным (при обычных температурах) – железо, никель, кобальт, некоторые сплавы. Изучение магнитных явлений чрезвычайно важно как с теоретической, так и с практической стороны. Современная электротехника весьма широко использует магнитные свойства вещества для получения электрической энергии, для ее превращения в различные другие виды энергии. В аппаратах проволочной и беспроволочной связи, в телевидении, автоматике и телемеханике употребляются материалы с определенными магнитными свойствами. Магнитные явления играют существенную роль также в живой природе, поэтому актуальность темы курсовой работы не вызывает сомнения. Необычайная общность магнитных явлений, их огромная практическая значимость, естественно, приводят к тому, что учение о магнетизме является одним из важнейших разделов современной физики. В жизни современного человека физика играет особую роль. Глубоко проникая в тайны строения материи, устанавливая закономерности, лежащие в основе различных форм ее движения, разрабатывая необычайно тонкие методы исследования и контроля различных процессов и явлений, физика является основой всех естественных наук и прочным фундаментом современной техники. В теории магнетизма считается, что электрон обладает квантовым свойством, т.е. спином, вследствие чего ведет себя как стрелка компаса, которая вращается вокруг своей оси и соединяющая южный и северный полюса. Спины электронов могут быть ориентированы в направлениях, которые обычно называют «спин-вверх» (мажорные спины) и «спин-вниз» (минорные спины). Электрон, участвующий в процессе прохождения электрического тока, совершает квантовые переходы за счёт энергии источника тока. Переход электрона с одного квантового уровня на другой на определенном участке цепи – потребителе тока сопровождается испусканием кванта энергии в виде гравитона. Электроны, не участвующие в процессе электрического тока, не изменяют своего энергетического состояния. Таким образом, в квантовой модели электрического тока гравитон является связывающим звеном между квантом электрического поля и квантом магнитного поля. Целью курсовой работы является изучение движения заряда в однородном магнитном поле, основных характеристик и явлений, происходящих в нём. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи: - изучить понятие, содержание и явления магнитного поля; - рассмотреть использование однородного магнитного поля в современном мире; - изучить движение заряда в однородном магнитном поле; - рассмотреть ускорители заряженных частиц. Объектом курсовой работы является теоритическое изучение движение заряда в однородном магнитном поле. Предметом курсовой работы является подробное рассмотрение движения заряда в однородном магнитном поле и их ускорителей. ? 1. Магнитное поле электрического тока В 1820 году датский физик Эрстед Х.К. (14 августа 1777 — 9 марта 1851) обнаружил магнитное действие тока. Это явление заключается в том, что магнитная стрелка, помещенная вблизи проводника с током, отклоняется от плоскости магнитного меридиана и уже, как правило, не указывает с севера на юг. На рис. 1 над неподвижным проводом №1, расположенным вдоль меридиана, т.е. в направлении с севера на юг, подвешена на тонкой нити магнитная стрелка под №2. Стрелка устанавливается также приблизительно по линии север-юг, и поэтому ее расположение является примерно параллельным к проводу. При замыкании ключа и пускании тока по проводу №1, можно наблюдать, что магнитная стрелка начнет поворачиваться, стремясь установиться под прямым углом к нему, то есть в плоскости, перпендикулярной к проводу [13]. Рис. 1. Действие магнитного действия тока... ? ЗАКЛЮЧЕНИЕ Итак, между движущимися зарядами (а, следовательно, и между проводниками с током) существует магнитное взаимодействие, которое передаётся через магнитное поле. Магнитное поле обнаруживается по действию на постоянные магниты, в частности магнитные стрелки, а так же рамку с током. На магнитную стрелку и рамку с током магнитное поле оказывает ориентирующее действие. Магнитное поле порождается движущимися заряженными частицами (электрическим током), постоянными магнитами, а также изменяющимся электрическим полем. Силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции. Если поместить проводник в магнитное поле, то на проводник будет действовать сила, которая называется силой Ампера и определяется по правилу левой руки. Сила, действующая на одну частицу, в магнитном поле называется силой Лоренца и определяется то же по правилу левой руки. Правило левой руки для силы Лоренца справедливо лишь для положительных зарядов, для отрицательных зарядов необходимо взять противоположное направление силе Лоренца. Ускорителями заряженных частиц называют устройства для получения заряженных частиц (электронов, протонов, атомных ядер, ионов), обладающих очень большой кинетической энергией. Увеличение энергии ускоряемых частиц происходит под действием электрического поля ускорителя. В зависимости от типа ускорителя это поле может быть электростатическим, индуктированным или переменным высокочастотным. Соответственно ускорители делятся на электростатические (или высоковольтные), индукционные и резонансные. По форме траектории ускоряемых частиц различают линейные и циклические ускорители. В линейных ускорителях траектории частиц близки к прямым линиям, а в циклических - имеют вид окружностей или раскручивающихся спиралей. В ходе данной курсовой работы были реализованы следующие задачи: - изучено понятие, содержание и явления магнитного поля; - рассмотрено использование однородного магнитного поля в современном мире; - изучено движение заряда в однородном магнитном поле; - рассмотрены ускорители заряженных частиц. Таким образом, можно говорить о том, что цель данной курсовой работы была достигнута. ? СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Бочкарев Н.Г. Магнитные поля. Изд.2, доп. – М.: Прогресс, 2016. – 401 с. 2. Бобылёв, Ю.В. Краткий курс механики: Учеб. пособие / Ю. В. Бобылёв, А. И. Грибков, В. А. Панин, Р. В. Романов.– Тула: Изд-во Тул. гос. пед. ун-та им. Л. Н. Толстого, 2017. – 111 с. 3. Бобылёв, Ю.В. Термодинамика и молекулярная физика: Учеб. пособие / Ю. В. Бобылев, А. И. Грибков, В. А. Панин, Р. В. Романов.– Тула: Изд-во Тул. гос. пед. ун-та им. Л. Н. Толстого, 2017. – 179 с. 4. Гольдштейн, Зернов. Злектромагнитные поля и волны. 1971 год. 665 стр. 5. Детлаф А.А., Лебедев А.К., Яворский Б.М. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов Издательство: Оникс, 2006, 1056с 6. Максвелл Дж. К. Трактат об электричестве и магнетизме. В двух томах. Том1. Издательство: Москва, «Наука», 1989 г. — 416 с. 7. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм / А.Н. Матвеев. - М.: Высшая школа, 2013. – 463 с. 8. Плетнёв С. В. Магнитное поле: свойства, применение. - М.: Прогресс, 2013. – 268 с. 9. Рассел Джесси - Магнитное поле. – М.: Адамант, 2014. – 307 с. 10. Савельев И.В. Курс общей физики: Электричество и магнетизм. Волны. Оптика / И.В. Савельев. - М.: Наука, 2014. – 496 с. 11. Самойлович А.Г. Термоэлектрические и термомагнитные превращения энергии. 2007 год. 226 стр. 12. Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности. М.: Наука, Гл. ред. физ-мат. лит., 1969. — 304с. 13. Терлецкий Я.П., Рыбаков Ю.П.. Электродинамика. Уч. пособие. 4-изд. перераб. 2016 год, 352 стр. 14. Трофимова Т.И. Курс физики / Т.И. Трофимова. - М.: Высшая школа, 2015. – 541 с. 15. Трофимова Т.И. Курс физики, Учеб. пособие для вузов. —11-е изд., стереотип. М.: Academia, 2017, 560 с 16. Фриш С.Э., Тиморева А.В. Курс общей физики. Том 1. Физические основы механики. Молекулярная физика. Колебания и волны (11-е издание). М.: ГИФМЛ, 1962. 17. Яворский Б.М., Пинский А.А. Основы физики. Том 2. Колебания и волны. Квантовая физика, физика ядра и элементарных частиц. 5-е изд. стереот. - М.: Физматлит, 2016. - 1128с. (Т.1 - 576с., Т2 - 552с.) |
|
Перейти к полному тексту работы |