44) Чему равно отношение значений магнитной индукции внутри бесконечно длинного соленоида и на срезе полубесконечного соленоида?
Для бесконечно длинного соленоида
Наиболее
простой вид распреде ления значений
вектора магнитной индукции B
имеется в случае бесконечно длинного
соленоида - цилиндрической катушки,
по виткам которой протекает электрический
ток. Опыт показывает, что чем длиннее
соленоид, тем меньше индукция магнитного
поля вне его. Для бесконечно длинного
соленоида магнитное поле снаружи
отсутствует вообще, а внутри его линии
вектора B
направлены вдоль его оси, причем вектор
B
составляет с направлением тока в
соленоиде правовинтовую систему.Из
теоремы о циркуляции B
следует, что внутри бесконечно длинного
соленоида магнитная
индукция поля внутри длинного соленоида
пропорциональна силе тока I и числу
витков, приходящихся на единицу длины
соленоида, т. е. величине n=N/l, где N —
полное число витков соленоида, l — его
длина. Таким образом,
(1)
где
m0 — коэффициент пропорциональности,
называемый магнитной постоянной
Числовое значение магнитной
постоянной
Единица,
в которой выражена величина m0, может
быть названа «генри на метр», где генри
(Гн) — единица индуктивности. Следовательно,
можно написать, что
У конца полубесконечного соленоида, на его оси магнитная индукция равна:
|
|
(2) |
|
,Практически, если длина соленоида много больше, чем его диаметр, формула(1) справедлива для точек вблизи середины, формула (2) для точек около конца. Если же катушка короткая, что обычно и бывает на практике, то магнитная индукция в любой точке А, лежащей на оси соленоида, направлена вдоль оси (по правилу буравчика) и численно равна алгебраической сумме индукций магнитных полей создаваемых в точке А всеми витками. В этом случае имеем:
В точке, лежащей на середине оси соленоида магнитное поле будет максимальным:
|
|
(3) |
|
,где L – длина соленоида, R – радиус витков.
В произвольной точке конечного соленоида (рис. 2.14) магнитную индукцию можно найти по формуле
|
|
(4) |
|
,
Рис. 2.14
45-31) Принцип работы приборов электростатической системы измерения.
46.Изложите суть графического метода расчета нелинейных цепей. Какое нелинейное сопротивление называется инерционным и какое – безинерционным?
Последовательное соединение нелинейных элементов Вольтамперная характеристика нелинейного элемента на рис. 4.4 обозначена как I = f(Uнэ), вольтамперная характеристика линейного сопротивления представляет собой прямую линию. Вольтамперная характеристика всей цепи обозначена через I = f(Uнэ + UR). Расчет основывается на законах Кирхгофа. Строится вольтамперная характеристика всей пассивной цепи исходя из того, что при последовательном соединении через нелинейный элемент и резистор протекает один и тот же ток. Если задаться произвольной точкой m на оси ординат и провести через нее горизонталь, то можно сложить отрезки mn и np, соответствующие падениям напряжения на элементах цепи
mn + np = mg.
Точка
g принадлежит результирующей вольтамперной
характеристике всей схемы. Аналогично
можно построить все остальные точки
вольтамперной характеристики. Затем
на оси абсцисс откладывается величина
ЭДС E и проводится вертикаль до пересечения
с результирующей вольтамперной
характеристикой. Точка пересечения
дает значение тока, протекающего в
цепи.
Параллельное соединение нелинейных
сопротивлений На рис показано
параллельное соединение нелинейных
элементов и порядок расчета такого
участка нелинейной цепи.
Рис.. Схема и порядок расчета нелинейной цепи при параллельном соединении элементов
Построение вольтамперной характеристики ведется при одинаковом приложенном напряжении. Сначала задаются произвольным напряжением U, например, равным отрезку 0m. Проводят через точку m вертикаль. Затем производят суммирование
mn + np = mg.
Отрезок mg равен току в неразветвленной части цепи при напряжении U0m. Аналогично определяются и другие точки вольтамперной характеристики параллельного соединения.
47-33) Принцип работы приборов магнитоэлектрической системы измерения.
48-38) Рассмотрите движение электрона в однородном магнитном поле в двух случаях: а) скорость электрона перпендикулярна вектору магнитной индукции; б) скорость электрона направлена под углом к полю магнитной индукции?