Электрический ток в газах

1. В обычных условиях газы являются изоляторами, т.е. в них нет свободных носителей зарядов.

Ионизация – процесс образования ионов, при которой нейтральный атом потеряв один или несколько электронов под внешним воздействием превращается в положительный ион, а нейтральный атом приобретая электроны превращается в отрицательный ион.

2. Ток в газах – направленное движение под действием ЭП положительных ионов в одну сторону и отрицательных ионов и электронов в противоположную сторону.

3. Различают различные виды токов в газах: тлеющий разряд, искровой разряд, коронный разряд, дуговой разряд.

Магнитное поле постоянного тока

1. Проводники с токами взаимодействуют друг с другом подобно постоянным магнитам. Характер взаимодействия зависит от формы и размеров проводника, их взаимной ориентации и направления токов в проводниках.

В простейшем случае прямые токи одинакового направления притягиваются, а противоположного – отталкиваются.

Взаимодействие осуществляется посредством магнитных полей (МП), которые возникают вокруг проводника с током.

2. Элементом тока называется векторная величина , где - ток, – элемент проводника, совпадающий по направлению с направлением тока.

3. Напряженность МП , создаваемого элементом тока в точке, определяемом радиусом-вектором , равна - закон Био-Савара-Лапласа. По величине , где - угол между векторами и . По направлению определяется правилом буравчика (векторного произведения).

Напряженность МП, создаваемого всем проводником – принцип суперпозиции.

Если =const, то поле называется однородным.

4. Линии напряженности МП являются замкнутыми (в отличие от линий напряженности ЭП). Такие поля, т.е. МП, являются вихревыми.

5. Индукция МП , где ₀ - магнитная постоянная, – магнитная проницаемость среды, в которой создано МП. Т.о.

Индукция МП в центре кругового тока (R – радиус круга), на расстоянии r от длинного прямого тока , а на оси длинного соленоида ( – число витков, l - длина катушки).

- № 7, 15, 117, 129, 190, 213, 295, 415, 457

6. Пусть проводник с током охвачен замкнутым контуром, тогда интеграл по замкнутому контуру , где – элемент контура, называется циркуляцией вектора напряженности МП.

По закону полного тока циркуляция вектора равна алгебраической сумме токов, охваченных замкнутым контуром .

Токи одного направления берутся со знаком «+», а противоположного направления со знаком «-».

В случае, когда токи распределены в пространстве , где – плотность тока.

Т.о., закон полного тока в общем случае примет вид , где – элемент поверхности, опирающийся на замкнутый контур.

7. На элемент тока · в МП действует сила Ампера , по величине .

Для прямого тока в однородном МП , – угол между направлением тока и вектором . Направление определяется правилом левой руки.

Два прямых тока длиной l на расстоянии r действуют друг на друга силой

8. Пусть имеется проводник с током в виде замкнутого контура, тогда векторная величина = , где – ток в контуре, – вектор, равный по величине площади контура и направленный по вектору магнитной индукции, создаваемого МП, называется магнитным моментом контура.

Если контур с током поместить во внешнее МП с индукцией , то на контур действует вращающий момент или по величине , при .

- № 16, 83, 102, 131, 153, 64, 147, 285, 310, 352, 477

9. Магнитный поток через площадку ds равен , где - угол между вектором и нормалью к площадке. Полный поток через конечную поверхность

В случае однородного МП и плоской поверхности или

10. При перемещении проводника с током в МП совершается работа , где - сила тока.

В случае, когда перемещается незамкнутый проводник, под нужно понимать магнитный поток, пронизывающий поверхность, ометаемую движущимся проводником. Если перемещается замкнутый проводник, то под нужно понимать изменение магнитного потока через замкнутый контур.

- № 207, 229, 284, 286, 325, 350, 374, 478

11. На заряд q, движущийся в МП со скоростью , действует сила Лоренца. Для случая однородного МП или по величине .

При определении направления (правило левой руки) нужно учитывать знак заряда.

Сила , поэтому она работу не совершает, следовательно кинетическая энергия частицы не изменяется.

При =0 ( ) =0, частица будет двигаться прямолинейно и равномерно. При = ( ) сила Лоренца , частица будет двигаться по окружности радиуса (из II Закона Ньютона ).

Если частица движется одновременно в ЭП и МП, то

- № 30, 32, 65, 103, 130, 148, 247, 261, 278, 327