
- •Контрольные вопросы
- •Электромагнитное, магнитное поля.
- •Сила Лоренца.
- •Магнитная индукция и напряженность магнитного поля, сила тока.
- •4. Закон Био–Савара–Лапласа и его применение к расчету магнитного поля.
- •9. Магнитное поле кругового тока.
- •10. Вихревой характер магнитного поля.
- •11. Закон полного тока (циркуляция вектора магнитной индукции) для магнитного поля в вакууме и его применение к расчету магнитного поля бесконечно длинного соленоида.
- •Контур с током в магнитном поле.
- •13. Магнитный поток, теорема Остроградского–Гаусса.
- •14. Работа перемещения проводника с током в магнитном поле.
- •15.Магнитное поле Земли.
11. Закон полного тока (циркуляция вектора магнитной индукции) для магнитного поля в вакууме и его применение к расчету магнитного поля бесконечно длинного соленоида.
d
- циркуляция
d
=
-
Закон полного тока.
d
=MM0
-
Закон полного тока.
Ц
иркуляция
вектора напряженности магнитного поля
вдоль прямоугольного контура равно
алгебраической сумме токов охватываемых
кольцевым контуром.
Применение закона полного тока:
Первое: учитывать каждый ток столько раз, сколько он охватывается контуром.
Второе: если направление тока связано с направлением обхода контура правилом правого винта, то ток считать положительным, в противном случае отрицательным.
d
=-I
+I
-I
=-I
Применение закона полного тока для расчета колебаний.
А) прямолинейный бесконечно длинный проводник
В
ыберем
контур в виде окружности с радиусом r.
d
=H2L==I
H=
;B=
В) Поле соленоида. Соленоид представляет собой цилиндрическую катушку с большим количеством витков, намотанных вплотную на общий сердечник.
d =Hl=IN
H=I
=I*n
– поле внутри соленоид, где n-
число витков на единицу длины.
Контур с током в магнитном поле.
Всякий
электрический ток создает магнитное
поле. Интенсивность магнитного поля в
данной точке характеризуется вектором
магнитной индукции
.
Величина и направление этого вектора
определяется законом Био-Савара-Лапласа.
=
I
sin
.
Здесь - магнитная индукция в точке А, создаваемая током I,протекающим через элемент провода
длиной
,
=
4*10-7Ом*с.
13. Магнитный поток, теорема Остроградского–Гаусса.
Поскольку
значение В численно равно количеству
линий индукции, проходящих через единицу
площади
,
перпендикулярной к ним, то Ф=В
есть общее число линий ндукции магнитного
поля, пронизывающих площадь
,если
индукция В во всех точках поверхности
одинакова. Величину Ф принято
называть магнитным потоком или,
потоком вектор В через поверхность
.
Магн.поток – скалярная величина.
Единица магн.потока – 1Вб.
Теорема
Гаусса: Поток вектора магнитной индукции
через любую замкнутую поверхность равен
нулю:
теорема
Остроградского-Гаусса:
14. Работа перемещения проводника с током в магнитном поле.
Так как на проводник с током в магн.поле действуют силы, т при перемещении этого проводника будет совершаться работа. На проводник l будет действовать сила Ампера FA, и он начнет перемещаться вправо. Подсчитаем работу при перемещении проводника l на расстояние b. Если направления силы и перемещения совпадают и т.к. FA=B I l, то имеем
А=FAb=B I l b;
Если площадь при начальном положении проводника l обозначить через S1, а при конечном положении через S2, то ΔS=S2-S1=lb, есть изменение площади, охваченной током при перемещении проводника l. Тогда A=BIΔS. Обозначив произведение BS через Ф, получим
BΔS=B(S2-S1)=BS2-BS1=Ф2-Ф1=ΔФ. Итак работа при перемещении проводника с током в магн.поле выражается формулой A=IΔФ, где Ф=BS(перпендик.) [1Вб] – магнитный поток или поток вектора В через поверхность S(перепендикулярно)
15.Магнитное поле Земли.
Исследование поведения магнитных стрелок в различных точках земного шара привели к выводу о существовании магнитного поля Земли. Это поле в основном обусловлено процессами, протекающими в жидком металлическом ядре Земли. Магнитные полюсы Земли не совпадают с ее географическими полюсами: вблизи северного географического полюса Земли находится ее южный магнитный полюс, причем угол между осью вращения Земли и линией, соединяющей ее магнитные полюсы, составляет 11,5°.