29.Вектор индукции магнитного поля. Закон Био и Савара. Магнитное поле Земли. Динамо-эффект.

Магниты были известны и использовались человеком очень давно, однако систематическое изучение магнетизма началось в ХIХ веке после установления магнитного действия постоянного тока. Закон, определяющий силу, действующую на движущийся со скоростью v точечный заряд q в магнитном полем, получен Лоренцем обобщением опытных фактов F = q[v*В], где вектор В характеризует магнитное поле и называется вектором индукции магнитного поля.

Магнитное поле линейного элемента тока определяется по закону Био и Савара: dB=μ₀I[dlr]/(4πr₃). Для очень длинного прямолинейного проводника с током I вычисление интеграла даёт для модуля магнитного поля на расстоянии R от провода В=μ₀I/(2πR).

Магнитное поле Земли или геомагнитное поле - магнитное поле, генерируемое внутриземными источниками. Предмет изучения геомагнетизма.

На небольшом удалении от поверхности Земли, порядка трёх её радиусов, магнитные силовые линии имеют диполеподобное расположение. Эта область называется плазмосферой Земли. По мере удаления от поверхности Земли усиливается воздействие солнечного ветра: со стороны Солнца геомагнитное поле сжимается, а с противоположной, ночной стороны, оно вытягивается в длинный «хвост».

Гидромагнитное (или магнитогидродинамическое, или просто МГД-) динамо (динамо-эффект) - эффект самогенерации магнитного поля при определённом движении проводящей жидкости.

30.Сила Лоренца. Правило левой руки. Движение заряженных частиц в магнитном поле Земли.

Сила Лоренца - сила, с которой электромагнитное поле действует на точечную заряженную частицу. F_л=q[v*В], где вектор В характеризует магнитное поле и называется вектором индукции магнитного поля.

Правило левой руки - если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а вытянутые четыре пальца совпадали с направлением тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направление силы, действующей на проводник с током, помещенный в магнитное поле.

Земля заряжена отрицательно её электрический заряд испытывает периодические изменения и в среднем составляет 6*10⁵ Кл. Воздух обладает проводимостью, поэтому в атмосфере текут токи, уменьшающие заряд Земли. В настоящее время можно считать установленным, что заряд Земли поддерживается грозовой активностью атмосферы.

31.Электрический ток в воздухе. Электрический ток в воде.

Электрический ток в газах. Явление протекания электрического тока через газ, наблюдаемое только при условии какого-либо внешнего воздействия на газ, называется несамостоятельным электрическим разрядом. Процесс отрыва электрона от атома называется ионизацией атома. Минимальная энергия, которую необходимо затратить для отрыва электрона от атома, называется энергией ионизации. Частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов одинаковы, называется плазмой. Носителями электрического тока при несамостоятельном разряде являются положительные ионы и отрицательные электроны.

Электрический ток в жидкостях обусловлен движением положительных и отрицательных ионов. В отличие от тока в проводниках где движутся электроны. Таким образом, если в жидкости нет ионов, то она является диэлектриком, например дистиллированная вода. Поскольку носителями заряда являются ионы, то есть молекулы и атомы вещества, то при прохождении через такую жидкость электрического тока неизбежно приведет к изменению химических свойств вещества.