№15 Електричне та магнітне поле . Формули Лоренца та Ампера.

Електричне поле — одна зі складових електромагнітного поля, що існує навколо тіл або частинок, що мають електричний заряд, а також у вільному вигляді при зміні магнітного поля (наприклад, в електромагнітних хвилях). Електричне поле може спостерігатися завдяки силовому впливу на заряджені тіла.

Електричне поле описується вектором напруженість і визначається силою з якою поле діє на нерухомий заряд .

Магні́тне по́ле — складова електромагнітного поля, за допомогою якої здійснюється взаємодія між рухомими електрично зарядженими частинками.

Магнітне поле - складова електромагнітного поля, яка створюється змінним у часі електричним полем, рухомими електричними зарядами або спінами заряджених частинок. Магнітне поле спричиняє силову дію на рухомі електричні заряди. Нерухомі електричні заряди з магнітним полем не взаємодіють, але елементарні частинки з ненульовим спіном, які мають власний магнітний момент, є джерелом магнітного поля і магнітне поле спричиняє на них силову дію, навіть якщо вони перебувають у стані спокою.

Магнітне поле описується за допомогою вектора –індукція і визначається силоюз якою поле діє на рухомий заряд або на електричний струм

Сила Лоренца

Сила Ампера

– вектор струму цього модуль = силі струму в провіднику , а напрямок збігається з напрямком струму.

– довжина провідника.

№16 Принцип суперпозиції . Електричне поле довільного розподілу зарядів.

Принцип суперпозиції в електростатиці стверджує що напруженість електростатичного поля , створюємого в данній системі зарадів – сума напружень окремих зарядів.

поле яке створюється точковим зарядом окремо.

– вектор заряда в точку де визначається електростатичне поле.

№17 Теорема Гауса

Теорема Гауса - один із основних законів електростатики, еквівалентний закону Кулона, твердження про зв'язок між потоком вектора електричної індукції через замкнену поверхню, і сумарним зарядом, в об'ємі, оточеному цією поверхнею. Теорема Гауса справедлива також для змінних полів і є одним із основних законів електродинаміки.

За її допомогою можна знайти електростатичне поле різних заряджених тіл коли задача має симетрію

Потік напруженості електростатичного поля

–вектор елементу поверхні за модулем = площині ділянки . а його напрям збігається з напрямком зовнішньої нормалі до поверхні .

- проекція вектора Е на напрямок зовнішньої нормалі

Напрямок зовнішньої нормалі n обирається довільно

№18 Електричне поле зарядженої площини.

A-точка в якій шукається поле

–це одиночний вектор-норма до площини

№19 Електростатичний потенціал (ЕП). Робота поп переміщеню зараяду в електростатичному полі .

ЕП-характеристика електростатичного поля яка = роботі по переміщенню одиничного позитивного заряду із нескінченості в дану точку

Тому робота залежить від форми траекторії . Нехай поле створене точковим зарядом

А – довілна точка в якій визначажться потенціал

Таким чином робота не залежить від форми траекторії і завжди може рахуватися вздовж прямої лінії , що йде від данної .

- формула для роботи яка виконується при переміщені заряда від довільної точки 1 до довільної точки 2 .

№20 Вплив середовища на величину електричного поля . Поляризація .

Перш за все наближенно можна вважати що будь—яка речовина складається з диполів (пар однакових за величиною але протилежних за знаком заряду зафіксованих на певній відстані один від одного .В електричному полі відбувається Поляризація –процес виникнення диполів або орієнтації вже існуючих диполів уздовж напрямку поляризації.

Всі заряди ділимо на 2 частини :

- «сторонні» по відношенню до середовища заряди

- полірізаційні заряди , що виникли в результати поляризації

Вектор D -індукція електричного поля

Якщо величина полей невеликі то –електрична сприйнятливість

для вакуума

для газів

χ – для рідин може мати помітне значення

– діелектрична проникність

Поле в середовищі зменшується в порівнянні з вакуумом.

№21 Формула Біо-Савара-Лапласа(БСЛ).

Струми модуть мати різну природу :

1)В провідниках під дією прикладеного електричного поля –струми провідності .

2)Мікроскопічні струми пов`язані з рухом елементарних частин в атомах і молекулах –молекулярний струм.

Формула БСЛ описує магнітне поле довільного розподілу струмів провідності

Інтегрування проводиться по довжині провідника в яких протікають струми провідності , вважається що поперечні розміри провідників набагато менші за їх довжину

№22 Магнітне поле нескінченого прямолінійного провідника із струмом .

№23 Магнітне поле в середовищі.

Під дією струмів провідності внесених у середовище виникають молекулярні струми магнітне поле в середовищі може бути записаним у вигляді:

- напруженість магнітного поля (описує магнітне поле струмів провідності)

-вектор намагніченості (описує магнітне поле молекулярних струмів)

В однорідному ізотропному середовищі (не феромагнітному)

æ-магнітна сприйнятливість

æ>0 для парамагнетиків

æ<0 для діа магнетиків

Зв`язок індукції та напруженості поля в ізотропному середовищі

-магнітна проникність