39.Сила Ампера. Взаимодействие параллельных проводов.

Сила Ампера-сила с которой магнитное поле действует на пошедший в него проводник с током наз-ся силой Ампера.

Закон Ампера- циркуляция магнитного поля по любому замкнутому контуру пропорциональна суммарному току охватываемого это поле.

dF=Idl x B

Направление силы dF определяется по правилу вычисления векторного произведения которое удобно применять при помощи правила левой руки.

Правило левой руки-Если расположить ладонь левой руки так, чтобы линии индукции магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца направлены по току, то отставленный на 90° большой палец укажет направление силы, действующей на проводник.

Модуль силы Ампера можно найти по формуле dF=IBsinɑ

ɑ-угол между векторами индукции и тока.

Два параллельных проводника

На расстоянии r друг от друга расположены 2 параллельных проводника в котором в одном направлении текут токи I₁ и I₂ найти сумму действующ на единицу длины проводника.

Бесконечный проводник с током I₁ в точке на расстоянии r создает магнитное поле с индукцией B1(r)= , φ₀-магнитная пост. По з-ну Ампера найдем силу с кот. первый проводник действует на второй:

dF_1-2=I₂dl x B₁(r)

Модуль данной силы ( r-расстояние м/у проводниками):

dF1-2=

интегрируя, учитывая только проводник единичной длины

F1-2=

40.Движение частиц в однородном электрическом поле. Электронная пушка. Отклонение электронного луча.

Если частица, обладающая зарядом е, движется в пространстве, где имеется электрическое поле с напряжённостью E то на неё действует сила eE. Если, кроме электрического, имеется магнитное поле, то на частицу действует ещё сила Лоренца, равная e[uB] , где u - скорость движения частицы относительно поля, B - магнитная индукция. Поэтому согласно второму закону Ньютона уравнение движения частиц имеет вид:

F=qE

очень похоже на F=mg, a=F/m=qE/m

a=qE/m

A=q(φ1-φ2)

mV²/2= q(φ1-φ2)

F=q[VxB]= VBsinɑ=VB

aц=F/m=qVB/m

a=V²/r, r=V²/a=mV/qB

Электронная пушка — устройство, с помощью которого получают пучок электронов с заданной кинетической энергией и заданной конфигурации. Чаще всего используется в кинескопах и других электронно-лучевых трубках, а также в различных приборах таких как электронные микроскопы и ускорители заряженных частиц.

Работа электронной пушки возможна только в условиях глубокого вакуума, чтобы пучок электронов не рассеивался при столкновении с молекулами атмосферных газов.

Электронная пушка состоит из катода, управляющего электрода (модулятора), ускоряющего электрода, и одного и более анодов. При наличии двух и более анодов, за первым анодом закрепляется термин фокусирующий электрод.

41.Опыт Милликена.

Опыт Милликена — опыт по измерению элементарного электрического заряда (заряда электрона), проведённый Робертом Милликеном и Харви Флетчером (англ.)русск. в 1909 году .

Идея эксперимента состоит в нахождении баланса между силой тяжести, силой Стокса и электрическим отталкиванием. Управляя мощностью электрического поля, Милликен и Флетчер удерживали мелкие капельки масла в механическом равновесии. Повторив эксперимент для нескольких капель, учёные подтвердили, что общий заряд капли складывается из нескольких элементарных.

В пространство между двумя пластинами под напряжением (в конденсатор) Милликен вводил мельчайшие заряженные капли масла, которые могли находиться в неподвижном состоянии в определённом электрическом поле. Равновесие наступало при условии

Fr-результирующая сил тяжести и силы Архимеда;

— плотность капли масла;

r— её радиус в предположении, что капля сферична;

ρ0 — плотность воздуха

Из указанных формул можно, зная r и E, найти e . Для определения радиуса капли измерялась скорость v0 равномерного падения капельки в отсутствие поля, так как равномерное движение устанавливается тогда, когда сила тяжести F=mg уравновешивается силой сопротивления воздуха , где n — вязкость воздуха.

Зафиксировать неподвижность капли было сложно в то время, поэтому вместо поля, удовлетворяющего условию F=eE использовалось поле, под воздействием которого капля начинала двигаться с небольшой скоростью вверх. Очевидно, что если скорость подъёма равна v , то

, откуда

В ходе опыта получен важный факт: все величины, которые получались у Милликена, оказывались кратными одной и той же величине. Таким образом было экспериментально показано, что заряд — дискретная величина.