43 Явление электромагнитной индукции. Контур движется в

постоянном магнитном поле. Контур покоится в переменном

магнитном поле.

Явление электромагнитной индукции заключается в том, что в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, охватываемого этим контуром, возникает ток — его назвали индукционным. Его появление означает, что при из­менении магнитного потока в контуре возникает эдсиндукции E_i. E_i определя­ется лишь скоростью изменения Ф, т. е. величиной dФ/dt. Индукционный ток может возникнуть в 2х случаях:

Контур движется в постоянном магнитном поле: Пусть контур с подвижной перемычкой длиной l находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости контура и направленном за плоскость рисунка. Начнем двигать перемычку вправо со скоростью v. С такой же скоростью начнут двигаться и носители тока в пере­мычке — электроны. В результате на каждый электрон начнет действо­вать вдоль перемычки магнитная сила F= —е[vB] и электроны начнут перемещаться по перемычке вниз — потечет индукционный ток, направленный вверх. Перераспределившиеся заряды создадут электрическое поле, которое возбудит ток и в остальных участках контура. Магнитная сила F играет роль сторонней силы. Ей соответствует поле Е* = F/(-е)=[ vB].Циркуляция вектора Е* по контуру дает по определе­нию величину эдсиндукции: E_i = -vBl. Произведение vl есть приращение площади, ог­раниченной контуром, в единицу времени (dS/dt), поэтому vBl=B dS/dt= dФ/dt, где dФ —приращение магнитного потока сквозь площадь контура. Таким образом, E_i = - dФ/dt.

Контур покоится в переменном магнитном поле. Индукционный ток обусловлен возникающим в проводе электрическим полем Е. Изменяющееся со временем магнитное поле порождает электрическое поле.

Циркуляция вектора Е этого поля по любому неподвижному контуру определяется как Так как поток Ф=∫ВdS, то тогда

Тот факт, что циркуляция электрического поля, возбуждаемого изменяющимся со временем магнитным полем, отлична от нуля, означает, что это электрическое поле не потенциально. Оно, как и магнитное поле, является вихревым.

6. Второй закон Ньютона как уравнение движения

В инерциальных системах справедлив второй закон Ньютона: ускорение, приобретаемое материальной точкой (телом), пропорционально вызывающей его силе, совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки (тела):

a = F/ m.

Более общая формулировка второго закона Ньютона – основной закон динамики материальной точки: скорость изменения импульса материальной точки равна действующей силе (и по модулю, и по направлению)

dp / dt = F.

Действительно, из формул следует, что

dv d(mv) dp

ma = m -- = -------- = ---- = p.

dt dt dt

Уравнение:

ma = F

называют уравнением движения материальной точки. Используя уравнение движения, можно показать, что 1 Н – это сила, которая сообщает телу массой 1 кг ускорение 1 м/с2 в направлении действия силы.

О сложении сил. Одновременное действие на материальную точку нескольких сил F1, F2…эквивалентно действию одной силы, называемой равнодействующей (результирующей) силой и равной их геометрической сумме:

F = F1 + F2 + ….,

Где F – сила, с которой действовало бы на данную материальную точку i-е тело в отсутствие других тел. Данное утверждение является обобщением опытных фактов.

Второй Закон Ньютона. 2й закон Ньютона гласит что скорость изменения импульса тела равна воздействующей на него силе: *. С точки зрения законов сохранения это уравнение называется законом сохранения импульса тела на которое действует сила. Масса тела предполагается постоянной, уравнение *можно записать ma=F и по второй формулировке Закон Ньютона гласит – Произведение массы тела на его ускорение равно действующей на тело силе. Эта формулировка более узкая. Рекомендовано в последнее уравнение записывать –уравнение движения тела. Подчеркнем, что 2й закон ньютона является экспериментальным в частном случае, когда F=0 из 2го закона Ньютона следует, что ускорение тоже =0.Это означает, что первый закон Ньютона-частный случай Второго.