Вопрос 34. Приложения закона Био-Савара-Лапласа (конечный проводник, бесконечный проводник, цент кругового тока, ось кругового тока, соленоид)

1. Конечный проводник:

B=

Где r0 – расстояние от точки А до проводника;

- углы, образованные радиус-вектором, проведенным в точку А, соответственно от начала и конца проводника, с направлением тока.

2. Бесконечный проводник:

B= , Где r0 – расстояние от точки А до проводника;

3. Центр кругового тока:

B=

4. Ось кругового тока:

Н=I/2R

5. Соленоид:

B=M₀*N/L*I = M₀nI, где М₀ – магнитная постоянная, L-длина витков в соленоиде

Вопрос 35. Движение частицы в магнитном поле. Сила Лоренца.

На частицу со стороны магнитного поля действует сила Лоренца, пусть эта частица влетает в магнитное поле с В движущаяся частица представляет собой ток, поэтому магнитное поле отклонит эту частицу.

Согласно закону Ампера, сила, действующая на частицу в магнитном поле на участке L равна

F=B*I*L*sinα

Известно, что I=q/t

Fл=Bq*v*sinα – Сила Лоренца.

Свойства силы Лоренца:

1. Поскольку сила Лоренца перпендикулярна скорости движения частицы, то она изменяет только направление скорости, не изменяя при этом ее модуля, поэтому работа силы Лоренца равна нулю и поле не совершает работу над частицей.

2. Поскольку сила Лоренца является центростремительной, то траекторией движения частицы будет окружность.

Вопрос 36. Индукция магнитного поля.

Индукция магнитного поля – силовая характеристика данного поля. Является векторной величиной, направление которой определяется по правилу левой руки (если ладонь левой руки расположить так, чтобы вектор напряженности входил в ладонь, а 4 пальца направить вдоль тока, то большой палец покажет направление силы).

[B] = Тл

1 Тл – магнитная индукция такого однородного магнитного поля, которая действует с силой 1Н на прямолинейный проводник 1м с током в 1А, расположенный перпендикулярно полю.

B=MM₀H

H=B/MM₀

Где М - относительная магнитная проницаемость среды и показывает во сколько раз изменяется индукция магнитного поля в вакууме, если пространство, охваченное этим полем заполнить другой средой.

M=B₀/B

dH= *sinα

Напряженность магнитного поля – силовая характеристика этого поля, векторная величина, направленная по касательным к силовым линиям поля.

Вопрос 37. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции.

Отсутствие в природе магнитных зарядов приводит к выводу о том, что линии магнитной индукции не имеют ни начала, ни конца, т.е. замкнуты и поэтому поток вектора индукции через замкнутую поверхность должен быть равен нулю, т.е. имеет место условие:

Ф= – теорема Гаусса.

– циркуляция вектора.

Проще всего вычислить такой интеграл для поля прямого тока, если замкнутый контур лежит в плоскости, перпендикулярной току, тогда циркуляция вектора индукции, если контур интегрирования охватывает проводник с током, будет равна:

₀I

если же контур интегрирования не охватывает проводник с током, то циркуляция вектора индукции будет равна нулю.

Вопрос 38. Ток смещения.

Пусть к обкладкам плоского конденсатора приложена переменная ЭДС.

Тогда в проводах пойдет переменный ток проводимости, обусловленный движением электронов. Между обкладками , разделенными вакуумом заряды отсутствуют и токопроводимости быть не может.

Масвелл предположил, что ток проводимости, индукций во внешней цепи замыкается внутри конденсатора особым током смещения, пропорциональным скорости изменения напряженности электрического поля и равным току проводимости во внешней цепи. Ответственность за него Максвелл приписал магнитному полю напряженностью Н. ток смещения в вакууме не представляет перемещения зарядов и не выделяет тепла.

Если пространство между пластинами заполнено диэлектриком, то изменение напряженности электрического поля сопровождается поворачиванием диполей, полярных молекул или атомов, составляющих диэлектрик. Смещение зарядов при поворотах диполей образует дополнительный ток смещения или поляризационный ток.