
- •Закріплення матеріалу.
- •3.1.4. Електроємність. Конденсатори
- •Закон Ома для повного кола
- •Закон Ома для повного кола
- •Перше правило Кірхгофа
- •Друге правило Кірхгофа
- •Використання
- •Закон Джоуля — Ленца
- •[Ред.]Закон Джоуля-Ленца в диференційній формі
- •Електричний струм у рідинах
- •[Ред.]Миттєва потужність електричного струму
- •[Ред.]Загальні поняття
- •[Ред.]Сила Лоренца
- •[Ред.]Третє рівняння Максвелла
- •[Ред.]Граничні умови
- •[Ред.]Магнітне поле навколо прямолінійного провідника
- •[Ред.]Магнітне поле навколо контура довільної форми
- •§7 Рух заряджених часток у магнітному полі
- •Електромагнітна індукція
- •[Ред.]Закон електромагнітної індукції в диференціальній формі
- •[Ред.]Використання
- •Природа виникнення ерс індукції
- •[Ред.]Розрахунок індуктивності контура
- •[Ред.]Коефіцієнти індуктивності
[Ред.]Загальні поняття
Лінії магнітної індукції полів постійного магніту та катушки зі струмом.
Уявлення про магнітне поле пояснює зв'язок між електрикою і магнетизмом. Джерелом появи магнітного поля є рухомі електричні заряди (струм). Магнітне поле виникає у просторі, довкола провідників зі струмом, подібно тому, як в просторі, довкола нерухомих електричних зарядів виникає електричне поле. Магнітне поле постійних магнітів також створюється електричними мікротоками, що циркулюють всередині молекул речовини (гіпотеза Ампера).
Для
описання магнітного поля вводять силову
характеристику поля, аналогічну вектору
напруженості електричного поля. Такою
характеристикою є вектор магнітної
індукції -
.
Вектор магнітної індукції визначає
сили, які діють на рухомі заряди в
магнітному полі.
В якості напряму вектора прийнято направлення від південного полюсу S до північного полюсу N магнітної стрілки, яка вільну рухається в магнітному полі (як у компасі). Таким чином, за допомогою такої стрілки, досліджуючи магнітне поле створене струмом чи постійним магнітом, можливо з деякою точністю уявити просторову структуру магнітного поля.
Лінії магнітної індукції завжди замкнені. Це означає, що магнітне поле не має магнітних зарядів. Силові поля, що наділені такими властивостями, називають вихровими.
[Ред.]Сила Лоренца
Магнітна індукція пов'язана з напруженістю магнітного поля , що характеризує магнітне поле в середовищі:
,
де
— магнітна
проникність.
Магнітна індукція визначає силу, що діє в магнітному полі на рухомий електричний заряд, яка називається силою Лоренца. При відсутності електричного поля ця сила записується[1]:
,
де
—
сила,
—
заряд,
— швидкість,
— швидкість
світла.
Якщо на заряд діє також електричне поле, то сила Лоренца має вигляд:
,
де — напруженість електричного поля. Таким чином, для електричного та магнітного полів історично склалася розбіжність у найменуванні основної характеристики, для електричного поля основною характеристикою є напруженість, а для магнітного поля — індукція.
[Ред.]Третє рівняння Максвелла
Вектор магнітної індукції визначає величину й напрямок дії магнітного поля в кожній точці простору. Він входить у третє рівняння Максвелла
,
що є твердженням того, що магнітне поле — соленоїдне, тобто не існує магнітних зарядів.
В інтегральній формі третє рівняння Максвела стверджує, що потік вектора магнітної індукції через замкнену поверхню дорівнює нулю:
.
[Ред.]Граничні умови
На розривній границі двох середовищ із різними магнітними сприйнятливостями нормальна складова вектора магнітної індукції залишається неперервною.
Тангенційні складові мають розрив, величина якого визначається неперервністю тангенційних складових напруженості магнітного поля.
Закон Біо-Савара-Лапласа — закон, який визначає магнітну індукцію навколо провідника, в якому протікає електричний струм. Початково Жан-Батіст Біо і Фелікс Савар на підставі своїх експериментів сформулювали закон, що визначав напруженість магнітного поля навколо прямолінійного дуже довгого провідника зі струмом. Цей закон називають законом Біо-Савара. П'єр-Симон Лапласузагальнив результати Біо та Савара, сформулювавши закон, який визначав напруженість магнітного поля в будь-які точці навколо контура зі струмом довільної форми. Хоча історично закон був сформульований для напруженості магнітного поля, в сучасному формулюванні використовується магнітна індукція.