12.Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле.

13.Эффект Холла.

13. Эффект Холла – возникновение в Ме с током плотн. j, помещ. в магн. поле В, эл. поля в направлении, перпенд. В и j. Поместим метал. пластинку с током плотн. j в магн. поле В, перпенд. j. При данном направл. j скор. е направлена справа налево. е испытывают действие силы Лоренца, которая направл. вверх. У верхнего края пластин-ки возникает повыш. концентр. е, а у нижнего – их недостаток.В результате между краями пла-стинки возникает дополн. попер. эл. поле, направл. снизу вверх. Когда напряж. Е_В этого попер. поля достиг. такой велич., что его действие на заряды будет уравновешивать силу Лоренца, то установится стационарное распределение зарядов в попер. направл. eE_B=eΔφ/a=evB или Δφ=vBa где а-ширина пластинки, Δφ-попер. разность потенц. Учитывая, что сила тока I=jS=nevS (n- концентрация е), то

т.е. холловская попер. разность потенц. прямо пропорц. магн. инд. В, силе тока I и обратно пропорц. толщине пластинки d. R=1/en – постоянная Холла, зависящая от в-ва.

Глава VIII. Электромагнитная индукция.

1.Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца. Эдс индукции. Закон Фарадея.

1. Явление электромагн. индукции, заключается в том, что в замкн. проводящем контуре при изменении потока магн. индукции, охватываемого этим контуром, возникает эл. ток, получ. назв. индукционного. Его возникн. указыв. на наличие в цепи электродвиж. силы, назыв. ЭДС электромагн. индукции. Закон электромагн. индукции Фарадея: какова бы ни была причина изменения потока магн. индукции, охватываемого замкн. проводящим контуром, возникающая в контуре ЭДС ξ_i=-dФ/dt. Правило Ленца: индукц. ток в контуре имеет всегда такое направл., что создаваемое им магн. поле препятствует изменению магн. потока, вызвавшего этот индукц. ток. Закон Фарадея: ЭДС ξ_i электромагн. индукции в контуре числ. рана и противопол. по знаку скор. измен. магн. потока сквозь поверхн., огранич. этим контуром.

2.Вывод эдс индукции из закона сохранения энергии. Вращение рамки в магнитном поле.

2. Закон Фарадея может быть получен из закона сохр. энергии. Рассм. пров. с током I, котор. помещён в однородн. магн. поле, перпенд. плоск. контура, и может свободно перемещ.. Под действ. силы Ампера, пров. перемещ. на отрезок dx. Таким образом,сила Ампера произв. работу dA=IdФ, где dФ- пересечённый проводн. магн. поток. Если полное сопр. контура R, то работа источника тока за dt будет складыв. из работы на джоулеву теплоту и работу по перемещ. пров. в магн. поле: ξIdt=I²Rdt+IdФ, то I=(ξ-dФ/dt)/R, где -dФ/dt=ξ_i. Закон Фарадея: ЭДС ξ_i электромагн. индукции в контуре числ. рана и противопол. по знаку скор. измен. магн. потока сквозь поверхн., огранич. этим контуром. Явление электромагн. индукции прим. для преобр. мех. энергии в энергию эл. тока. Рамка вращ. в однор. магн. поле равномерно с пост. угл. скор. Ф=B_nS=BScosα= =BScosώt, где α=ώt – угол поворота рамки в момент врем. t. При вращ. рамки в ней будет возникать переменная ЭДС индукции ξ_i=-dФ/dt=BSώsinώt, измен. со врем. по гармонич. закону. При sinώt=1 ξ_max=BSώ. Таким образом, если в однор. магн. поле равном. вращ. рамка, то в ней возникает переменная ЭДС, измен. по гармонич. закону: ξ_i= ξ_max sinώt.