ГОУВПО «Воронежский государственный технический

университет»

Учебно-лабораторный центр кафедр общей физики

170-2007

Методические указания

к решению задач по электромагнетизму

по дисциплине “Общая физика”

для студентов физико-технического факультета

очной формы обучения

Воронеж 2007

Составители: канд. физ.-мат. наук А.Г. Москаленко, канд. физ.-мат. наук Н.В. Матовых, канд. техн. наук М.Н. Гаршина, канд. физ.-мат. наук Е.П. Татьянина, канд. физ.-мат. наук В.С. Железный.

УДК 681.3; 53

Методические указания к решению задач по электромагнетизму по дисциплине «Общая физика» для студентов физико-технического факультета очной формы обучения / ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. А.Г. Москаленко, Н.В. Матовых, М.Н. Гаршина, Е.П. Татьянина, В.С. Железный. Воронеж, 2007. 46 с.

В методических указаниях кратко изложен теоретический материал, представлены классификация и методы решения задач, рассмотрены примеры решения типовых задач, соответствующих программе общего курса физики. По каждой теме имеются контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.

Методические указания предназначены для студентов физико-технического факультета.

Библиограф.: 6 назв.

Рецензент канд. физ.-мат. наук, доц. А.Ф. Татаренков

Ответственный за выпуск зав.кафедрой,

профессор В.С. Железный

Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

ГОУВПО «Воронежский государственный

технический университет», 2007

1. Магнитное поле в вакууме движущегося заряда и постоянного тока

1.1. Основные законы и формулы

I. Магнитное поле точечного заряда q, движущегося с нереля­тивистской скоростью ,

,

где = Гн/м - магнитная постоянная,

2. Закон Био-Савара-Лапласа

,

- магнитная индукция поля, создаваемого элементом проводника , по которому течет ток , - радиус-вектор, проведенный от к точке, в которой определяется магнитная индукция.

3.Принцип суперпозиции магнитных полей

,

где - магнитная индукция результирующего поля.

4. Магнитная индукция полей, создаваемых токами простейших конфигураций:

а) бесконечно длинным прямым проводником

,

где - расстояние от оси проводника;

б) круговым током

,

где - радиус кругового проводника с током тока;

в) прямолинейным отрезком проводника

где и - значения угла между током и радиус-вектором для крайних точек проводника;

г) бесконечно длинным соленоидом

где - число витков приходящихся на единицу длины соленоида;

д) соленоидом конечной длины

,

где и - углы, которые образует с осью соленоида радиус-вектор, проведенный к крайним виткам соленоида.

5.Циркуляция вектора магнитной индукции

,

где алгебраическая сумма токов, охватываемых контуром.

1.2. Качественные задачи

1. Два бесконечно длинных параллельных проводника с токами сближаются, перемещаясь по дуге окружности с центром О. Как изменяется модуль индукции магнитного поля в точке О, если: а) токи в проводах параллельны; б) антипараллельны?

2. Для проводников, изображенных на рисунке, найти магнитную индукцию в точке О.

3.Построить качественный график зависимости модуля магнитной индукции на оси кругового тока от расстояния до центра тока. По какому закону убывает на больших расстояниях?

4.Электрон движется равномерно по круговой траектории. Отлич­ны ли от нуля в центре окружности за период: а) средняя индукция магнитного поля; б) средняя напряженность электрического поля?