1. Магнитное поле. Сила Ампера.

Важнейшая особенность магн.поля состоит в том, что оно действует только на движущиеся в нем электрические заряды. При исследовании М.п. пользуются замкнутым плоским контуром с током (рамка с током). Ориентация контура в пространстве определяется направлением нормали к контуру. Направление нормали задается правилом правого винта: за «+» направление нормали принимается направление поступательного движения винта, головка которого вращается в направлении тока, текущего в рамке. Для плоского контура с током І вектор магн. момента рамки с током:Pm= ІSn (S-площадь поверхности,n-единичный вектор нормали к поверхности рамки). -магнитная индукция(Mmax-максимально вращающийся момент, m-вектор магнитного момента).

B=µ0 µH(µ0-магнитн.постоянная, µ - магнитн. проницаемость среды, Н-вектор напряженности)

Правило левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы в нее входил вектор B, а 4 вытянутых пальца- по направлению тока в проводнике, то отогнутый большой палец покажет направление силы, действующей на ток. dF=IB d l sin a(a-угол между вектором dl и dB). Два паралл.тока притягиваются друг к другу(если они одинак. направления)с силой: . Если токи имеют противоположные направления, используется правило левой руки, можно показать, что между ними действует сила отталкивания.(по той же формуле).

2. Сила Лоренца. Движение частиц в магнитном поле.

-сила, действующая на электрический заряд Q, движущийся в маг.поле со скоростью υ.F=QυBsina(a-между векторами υ иB-индукция маг.поля).направление с.Л. определяется с помощью правила лев. руки: если ладонь лев.руки расположить так, чтобы в нее входил вектор B,а 4 вытянутых пальца направить вдоль вектора υ ,то отогнутый большой палец покажет направление силы, действующей на положит.заряд. Если на движущийся заряд помимо маг.п. с индукцией B действует и электрическое поле с напряженностью E,то результирующая сила F,приложенная к заряду,=сумме сил-силы, действующей со стороны электрич.поля и силы Л. F=QE=Q[υ,В] –формула Лоренца. Если заряж. частица движется в м.поле со скоростью υ вдоль линии маг.индукции, то а между υ и B=0 или π=>Fл=0,т.е. маг.поле на частицу не действует, она движется равномерно и прямолинейно. Если заряж. частица движется в маг.поле со скоростью υ перпендикулярно вектору B,то Fл= Q[υ,В]. Согласно 2 закону Ньютона, эта сила создает центростремительное ускорение =>частица движется по окружности. QυB=mυ^2/r; r=(m/Q)* (υ/B)- радиус окружности. Период вращения частицы: T=2 π r/ υ=(2 π/B)*(m/Q)

Ели скорость частицы направлена под углом а к вектору B, то ее движение можно представить как наложение двух движений 1)равномерно прямолинейного вдоль поля со скоростью v_||=vcos, 2)равномерного движения со скоростью v_=vsin по окружности в плоскости, перпендик. полю=>траектория-спираль, ось которой паралл. маг.полю. шаг винтовой линии:

3. Закон Био-Саварра-Лапласа. Поле витка. Поле прямолинейного проводника.

Для проводника с током I, элемент dl которого создает в некоторой точке А индукцию поля dВ:

Принцип суперпозиции: магнитная индукция результирующего поля, создаваемого несколькими токами или движущимися зарядами, равна векторной сумме магнитных индукций складываемых полей, создаваемых каждым током или движущимся зарядом в отдельности:

Маг.поле прямого тока –тока,текущего по тонкому прямому проводу бесконеч.длины.

маг.индукц.,созданная одним из эл-в проводника:

dB= (µ0 µ I/4πR)*sin da, B= = (µ0 µ/4π)*(2I/R) =>

B= (µ0 µ/4π)*(2I/R)- магн. индукция прямого тока.

Магн.поле в центре кругового проводника с током. Т.к. все эл-ты проводника перпендик. Радиусу-вектору(sin=1)и расстояния всех элементов проводника до кругового тока одинаково равны R=>

dB=(µ0 µ/4π)*( I/R^2)* dl,B= =( µ0 µI/4 π r^2)*2 πR= I/2R => B= I/2R)- маг.индукция в центре кругового проводника.