- •Лекция №11
- •11.1. Электрические свойства тел. Электрический заряд. Закон сохранения заряда
- •11.2. Закон Кулона
- •11.3. Электростатическое поле. Напряженность электрического поля. Силовые линии поля.
- •11.4. Электрический диполь
- •11.5. Поток вектора напряженности. Теорема Остроградского-Гаусса
- •11.6. Работа сил электростатического поля по перемещению зарядов.
- •11.6. Потенциал. Разность потенциалов. Потенциал точечного заряда, диполя, сферы.
- •11.7. Связь между напряженностью электрического поля и потенциалом
- •11.8. Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков.
- •11.9. Теорема Остроградского-Гаусса для поля в диэлектрике. Связь векторов - смещения, - напряженности и - поляризованности
- •11.10. Проводники в электростатическом поле
- •11.11. Проводник во внешнем электростатическом поле. Электрическая емкость
- •11.12. Энергия заряженного проводника, системы проводников и конденсатора
- •Лекция №12
- •12.1. Электрический ток. Сила и плотность тока.
- •12.2. Электродвижущая сила источника тока. Сторонние силы. Напряжение
- •12.3. Закон Ома для однородного участка цепи. Сопротивление проводников.
- •12.4. Закон Ома для неоднородного участка цепи
- •12.5. Закон Джоуля – Ленца. Работа и мощность тока.
- •12.6. Правила Кирхгофа
- •Лекция №13
- •13.1. Классическая теория электропроводности металлов
- •13.2. Термоэлектронная эмиссия. Электрический ток в вакууме.
- •13.3. Электрический ток в газах. Виды газового разряда.
- •Самостоятельный газовый разряд и его типы
- •Лекция №14
- •14.1. Магнитное поле. Магнитное взаимодействие токов. Закон Ампера. Вектор магнитной индукции.
- •14.2. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле прямолинейного и кругового токов.
- •14.3. Циркуляция вектора магнитной индукции. Поле соленоида и тороида
- •14.4. Магнитный поток. Теорема Гаусса
- •14.5. Работа перемещения проводника и рамки с током в магнитном поле
- •14.6. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца
- •14.7. Магнитное поле в веществе. Намагниченность и напряженность магнитного поля.
- •14.8. Закон полного тока для магнитного поля в веществе
- •14.9. Виды магнетиков
- •Лекция 15
- •15.1. Явление электромагнитной индукции.
- •15.2. Явление самоиндукции
- •15.3. Энергия магнитного поля
- •15.4. Электромагнитная теория Максвелла.
- •1) Первое уравнение Максвелла
- •2) Ток смешения. Второе уравнение Максвелла
- •3)Третье и четвертое уравнения Максвелла
- •4)Полная система уравнений Максвелла в дифференциальной форме
- •15.5. Переменный ток
14.8. Закон полного тока для магнитного поля в веществе
Ранее было показано, что для поля в вакууме
, (14-36)
В случае поля в веществе, закон полного тока для магнитного поля в веществе (теорема о циркуляции В ) запишется так
(14-37)
где I и I’ соответственно алгебраические суммы макротоков и микротоков, охватываемых контуром L. Можно показать, что
. (14-38)
С учетом этого (14-37) перепишется в виде
, (14-39)
или, принимая во внимание (14-33), найдем и , где I= - алгебраическая сумма макротоков.
В итоге имеем
. (14-40)
Выражение (14-40) представляет собой теорему о циркуляции вектора или закон полного тока и гласит: Циркуляция вектора напряженности магнитного поля по любому замкнутому контуру L равна алгебраической сумме макротоков, охватываемых контуром. Вектора напряженности магнитного поля являясь аналогом электрического смещения , определяется только макротоками. Из (14-40) следует, что Н измеряется в А/ м.
14.9. Виды магнетиков
В зависимости от знака и величины магнитной восприимчивости все магнетики подразделяются на три группы:
диамагнетики, у которых отрицательна и мала (10 10 ); для них несколько меньше единицы; диамагнетиками являются Zn, Au, Hg, Si, P, С (графит), Bi (висмут)...
2) парамагнетики, у которых положительна и мала (10 10 ); и с ростом температуры уменьшается по закону Кюри: ~ 1/T, для них несколько больше единицы; диамагнстиками являются щелочные металлы, кислород....
3) ферромагнетики, у которых положительна и очень велика: может достигать, например у супермалоя 800000; для Fe магнитная проницаемость = 5000.
Магнитная проницаемость для них зависит от H , (рис.14.15) и для каждого ферромагнетика имеется определенная температура, называемая точкой Кюри, при которой он теряет магнитные свойства, т. к. области спонтанного намагничивания (домены) распадаются и ферромагнетик становится парамагнетиком - это фазовый переход II рода. Для железа или .
Лекция 15
Электромагнитная индукция и переменный ток. Явление электромагнитной индукции. Явление самоиндукции. Энергия магнитного поля. Электромагнитная теория Максвелла. Переменный ток.
15.1. Явление электромагнитной индукции.
Электрический ток создает вокруг себя магнитное поле. Существует и обратное явление: изменяющееся во времени магнитное поле вызывает (индуктирует) электрический ток. Это явление было открыто Фарадеем в 1831 г. и получило название электромагнитной индукции, а возникающий ток называют индукционным током. Закон электромагнитной индукции гласит: «При изменении магнитного потока в контуре возникает ЭДС индукции, пропорциональная взятой с обратным знаком скорости изменения магнитного потока», т. е.
. (15-1)
Знак "-" в (15-1) объясняет закон Ленца: Индукционный ток всегда направлен так, чтобы противодействовать причине, его вызвавшей.
Если контур, в котором индуктируется ЭДС, состоит из N витков, то ЭДС будет равна сумме ЭДС. индуктируемых в каждом из витков в отдельности, т.е.
(15-2)
Величину называют потокосцеплением или полным магнитным потоком, так что
. (15-3)