• Расчет маг. Поля соленоида и тороида.

1) Соленоид: Вектор магнитной индукции имеет отличную от нуля проекцию на направление обхода контура abcd только на стороне ab. Следовательно, циркуляция вектора B по контуру равна Bl, где l – длина стороны ab. Число витков соленоида, пронизывающих контур abcd, равно n · l, где n – число витков на единицу длины соленоида, а полный ток, пронизывающий контур, равен I n l. Согласно теореме о циркуляции,

B l = μ0I n l,

откуда B = μ₀ I n.

2) Тороид: — кольцевая катушка, у которой витки намотаны на сердечник, который имеет форму тора. Магнитное поле, как известно из опыта, сосредоточено внутри тороида, а вне его поле равно нулю. В данном случае линии магнитной индукции, как следует из соображений симметрии, есть окружности, у которых центры расположены по оси тороида. В качестве контура возьмем одну такую окружность радиуса r. Тогда, используя теорему о циркуляции, B•2πr=μ₀NI, откуда следует, что магнитная индукция внутри тороида (в вакууме) ,где N — число витков тороида. Если контур проходит вне тороида, то токов он не охватывает и B•2πr = 0. Следовательно, что поле вне тороида отсутствует

• Намагниченность вещества

Намагни́ченность — векторная физическая величина, характеризующая магнитное состояние макроскопического физического тела. Обозначается обычно М или J. Определяется как магнитный момент единицы объёма вещества: Здесь, M — вектор намагниченности; m - вектор магнитного момента; V — объём. В общем случае (случае неоднородной, по тем или иным причинам, среды) намагниченность выражается как и является функцией координат.

№18

• Ферромагнетики, парамагнетики, диамагнетики..

1)В ферромагнетиках возникает намагниченность в отдельных участках образца даже при отсутствии внешнего магнитного поля. Магнитный момент, возникающий при отсутствии внешнего магнитного поля называется спонтанным. Области с заданными магнитными моментами называются доменами. У ферромагнетиков обычно . Магнитный момент можно обращать при изменении направления внешнего магнитного поля.

М – спонтанный магнитный момент. Выше тоски Кюри ферромагнетики ведут себя как обычные парамагнетики.

Явление Гистерезиса – после выключения внешнего магнитного поля остаётся некоторая намагниченность вещества. Ферромагнетики делятся на мягкие и жёсткие. Если площадь петли большая – то ферромагнетик жёсткий; если площадь мала – мягкий. Жёсткие ферромагнетики сильно нагреваются, а мягкие мало.

2)Парамагнетики — вещества, которые намагничиваются во внешнем магнитном поле в направлении внешнего магнитного поля (J↑↑H) и имеют положительную магнитную восприимчивость. Парамагнетики относятся к слабомагнитным веществам, магнитная проницаемость незначительно отличается от единицы

3)Диамагне́тики — вещества, намагничивающиеся против направления внешнего магнитного поля. В отсутствие внешнего магнитного поля диамагнетики немагнитны. Под действием внешнего магнитного поля каждый атом диамагнетика приобретает магнитный момент I (а каждый моль вещества — суммарный магнитный момент), пропорциональный магнитной индукции B и направленный навстречу полю. Поэтому магнитная восприимчивость = I/H у диамагнетиков всегда отрицательна. По абсолютной величине диамагнитная восприимчивость мала и слабо зависит как от напряжённости магнитного поля, так и от температуры.

№19

• Сила Лоренца.

Сила действующая на эл. заряд Q движущийся в магн. поле со скоростью v называется силой Лоренца. F=Q[vB]. Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки. Магнитное поле не действует на покоящийся заряд. Если на движущийся заряд помимо магн. поля действует эл. поле то результирующая

сила равна векторной сумме сил. F=QE+Q[vB].

• Движение заряженных частиц в магнитном поле.

Если заряженная частица движется в магн. поле перпендикулярно вектору В, то сила Лоренца постоянна по модулю и нормальна к траектории движения частицы.

№20

• Закон Ампера.