Тема.1 Магнетизм

1) Магнитное поле. Магнитная индукция. Закон Био-Савара-Лапласа. Силовые линии. Правило буравчика.

Магнитное поле - это особый вид материи, посредством которой

осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами.

Магнитная индукция B(вектор) - векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля

в данной точке пространства. Магнитная индукция поля измеряется в системе СИ — в теслах.

З. Био-С-Л - dB=µ₀µ/4π·I[dl,r]/r³ , где dl — вектор, по модулю равный длине dl элемента проводника и совпадающий

по направлению с током, r—радиус-вектор, проведанный из элемента dl проводника в точку А поля.

Силовые линии - линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением напряженности

электрического или соответствующего магнитного поля; качественно характеризуют распределенние электромагнитного

поля в пространстве. Силовые линии - только наглядный способ изображения силовых полей.

Правило буравчика- определяет направление магн. поля, создаваемого электрич. током.

2) Сила и закон Ампера. Правило левой руки.

З.Ампера - закон взаимодействия постоянных токов. Из закона Ампера следует, что параллельные проводники

с постоянными токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а в противоположных — отталкиваются.

Законом Ампера называется также закон, определяющий силу, с которой магнитное поле действует на малый

отрезок проводника с током. dF=I[dl,B]. Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки:

если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная составляющая вектора магнитной индукции

В входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направ. по направлению тока, то отогнутый на 90 градусов

большой палец покажет направление силы, действующей на отрезок проводника с током, то есть силы Ампера.

3) Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитном поле.

Сила Лоренца — сила, с которой, в рамках классической физики, электромагнитное поле

действует на точечную заряженную частицу. Выражение для силы Лоренца имеет вид : F=qvB sinα

где q – заряд частицы, v- скорость частицы, B-магнитная индукция поля. Если частица

влетает в область однородного магнитного поля, причем v┴B, она движется по

окружности радиуса R=mv/|q|B, поскольку сила Лоренца F_k=mv²/R играет роль

центростремительной силы. По величине R в масс-спектрометрах определяют удельный заряд

частицы q/m. Период обращения T=2πR/v = 2πm/|q|B не зависит от скорости частицы

Если угол между v(вектор) и B (вектор) не равен 0⁰ и 90⁰, частица в однородном магнитном

поле движется по винтовой линии. Если v(век)||B(век),частица в магнитном поле движется по

прямой линии (Fл(век)=0)

4) Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея.

Магнитный поток - поток вектора магнитной индукции В через какую-либо поверхность.

В системе СИ единицей магнитного потока является Вебер(Вб). 1 Вб = 1 Тл · 1 м2. Магнитным потоком

через поверхность называется величина Ф, определяемая соотношением Φ = B · S · cos α. Магнитный поток через

контур максимален,если плоскость контура перпендикулярна магнитному полю. Значит угол a равен 00 .

Тогда магнитный поток рассчитывается по формуле: Φmax = B · S. Магнитный поток через контур

равен нулю,если контур распологается параллельно магнитному полю. Значит угол a равен 900.

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при

изменении магнитного потока, проходящего через него.Электромагнитная индукция была открыта М

айклом Фарадеем в 1831 году. Закон Фарадея ε =-dФ/dt, где ε - электродвижущая сила

Ф- магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур