Билет №2 Магнитное поле. Графическое изображение – линии магнитной индукции. Правила буравчика.

Один из видов полей, с помощью которого передаются взаимодействия в природе – магнитное поле. Действие магнитного поля можно наблюдать, например, поднеся магнит к куску железа – магнит будет притягиваться к нему.

У любого магнита есть два полюса – северный и южный. Если между полюсами магнита поместить рамку с током, то она развернется перпендикулярно прямой, соединяющей полюса.

Если перемещать рамку рядом с магнитом, то она всякий раз будет поворачиваться определенным образом. Т.е., в магнитном поле на рамку с током действует вращательный момент. При этом в равновесном положении рамки вращающий момент равен нулю, а в положении, повернутом на 90°, он максимален.

Величина, характеризующая магнитное поле, называется магнитной индукцией. Магнитная индукция численно равна отношению максимального вращающего момента, действующего на рамку с током, к силе тока в рамке и площади рамки:

Магнитная индукция – векторная величина. Направление вектора магнитной индукции

совпадает с нормалью к рамке в положении равновесия и определяется по правилу

правого винта (правило буравчика): если поступательное движение винта происходит по

направлению тока в проводнике, то направление вращения головки винта показывает направление

линий индукции- магнитного поля. Магнитное поле, величина индукции которого одинакова

по величине и направлению в каждой точке поля, называется однородным магнитным полем.

Единицей измерения магнитной индукции в СИ является тесла (Тл). Ее размерность:

Линией индукции магнитного поля называют такую линию, в каждой точке которой маленькие магнитные стрелки располагаются по касательной. Линии индукции однородного магнитного поля представляют собой параллельные прямые, находящиеся на равном расстоянии друг от друга.

Билет №3 Сила Ампера. Правило левой руки. Вращение рамки с током в магнитном поле.

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, называется силой Ампера. Сила Ампера определяет силу со стороны магнитного поля, которая действует на проводник с током. Это электромагнитная сила.

Закон Ампера заключается в следующем: Сила Ампера равна произведению магнитной индукции поля на силу тока, длину участка проводника и на синус угла между магнитной индукцией и участком проводника: F = I B L sin α

где I - сила тока в проводнике; B - магнитная индукция поля; L - длина проводника; α - угол между направлением вектора магнитной индукции и направлением тока.

Направление силы ампера определяется по правилу левой руки: если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная составляющая магнитной индукции входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 90⁰ большой палец покажет направление силы, действующей на отрезок проводника.

Магнитное взаимодействие проводников с током используется в Международной системе для определения единицы сила тока –ампера.

Ампер –сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме, которая вызывает силу в 2•10^-7Н, действующую на каждый метр длины проводника.

При вращении рамки в магнитном поле магнитный поток, пронизывающий рамку, будет периодически изменяться. Если к концам вращающейся рамки с помощью скользящих контактов подключить внешнюю нагрузку, то в ней возникнет переменный индукционный ток. Амплитуда тока будет зависеть от скорости изменения магнитного потока и от сопротивления всей цепи. Рамка, вращающаяся в магнитном поле, является простейшей моделью переменного тока.