Формула 2 — Радиус окружности движения заряда

 

  Но не стоит забывать и о поступательном движении частицы. Таки образом суммируя поступательное и вращательное движение частицы, получается, что заряд движется по винтовой траектории.     Если направление движения заряда совпадает с направлением магнитного поля, то сила Лоренца будет равна нулю. А если угол между ними будет равен 90 градусов, то сила будет максимальна.

№123 Что называют элементарным потоком вектора магнитной индукции, потоком вектора магнитной индукции? Потоком вектора магнитной индукции (магнитным потоком) через площадку dS называется скалярная физическая величина, равная

                                                     (120.1)

где B_n=В cos  — проекция вектора В на направление нормали к площадке dS ( — угол между векторами n и В), dS=dSn — вектор, модуль которого равен dS,а направление его совпадает с направлением нормали n к площадке. Поток вектора В может быть как положительным, так и отрицательным в зависимости от знака cos  (определяется выбором положительного направления нормали n). Поток вектора В связывают с контуром, по которому течет ток. В таком случае положительное направление нормали к контуру нами уже определено: оно связывается с током правилом правого винта. Таким образом, магнитный поток, создаваемый контуром через поверхность, ограниченную им самим, всегда положителен.

№124 Что называют магнитной проницаемостью среды?

Магнитная проницаемость — физическая величина, характеризующая связь между магнитной индукцией B и магнитным полем H в веществе.

Отношение B/H=μ_a называется абсолютной магнитной проницаемостью среды.

№125 Чему равна работа сил магнитного поля при перемещении контура с током?

 Работа, совершаемая проводником с током при перемещении, численно равна произведению тока на магнитный поток, пересечённый этим проводником.

№126 Какое явление называют электромагнитной индукцией?

Это явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

№127 Какой ток называют индукционным и как он направлен?

Индукционный ток это такой ток, который возникает в замкнутом проводящем контуре, находящемся в переменном магнитном поле. Этот ток может возникать в двух случаях. Если имеется неподвижный контур, пронизываемый изменяющимся потоком магнитной индукции. Либо когда в неизменном магнитном поле движется проводящий контур, что также вызывает изменение магнитного потока пронизывающего контур.

Чтобы определить направление индукционного тока используют правило Ленца. Которое гласит что, в замкнутом проводящем контуре возникает индукционный ток такого направления, что созданное им магнитное поле, препятствует изменению магнитного потока, в результате которого этот ток возник. Отсюда и знак минус в формуле для определения ЭДС индукции.

№128 Что называют электродвижущей силой индукции?

ЭДС индукции равна скорости изменения магнитного потока, взятой со знаком минус (следствие правила Ленца).

Для одного витка	Для N витков
=- =	=-N
=- S = S	=-N S
=- B = B	=-N B
=- BS= BS	=-N BS

ЭДС индукции равна первой производной от магнитного потока по времени, взятой со знаком минус:

=- (t), = BS

=NBS

ЭДС индукции прямо пропорциональна скорости изменения силы тока, взятой со знаком минус:

ЭДС индукции и индуктивность	Магнитный поток и индуктивность
=- L =	NФ= LI, N =L

№129 Что называют потокосцеплением?

Это физическая величина, представляющая собой суммарный магнитный поток, сцепляющийся со всеми витками катушки индуктивности. Обозначается , измеряется Вб.

Потокосцепление численно равно сумме магнитных потоков, проходящих через каждый виток катушки, т.е. при количестве витков N и одинаковом магнитном потоке в каждом витке потокосцепление можно определить как   где   — магнитный поток одного витка

№130 Что такое самоиндукция и электродвижущая сила самоиндукции?

При изменении силы тока в катушке происходит изменение магнитного потока, создаваемого этим током. Изменение магнитного потока, пронизывающего катушку, должно вызывать появление ЭДС индукции в катушке.

Явление возникновения ЭДС индукции в электрической цепи в результате изменения силы тока в этой цепи называют самоиндукцией.

В соответствии с правилом Ленца ЭДС самоиндукции препятствует нарастанию силы тока при включении и убыванию силы тока при выключении цепи.

Электродвижущую силу самоиндукции, индуктирующуюся в проводнике при возрастании силы тока на 1 ампер в 1 секунду, называют коэффициентом самоиндукции.

Электродвижущая сила самоиндукции зависит от изменений силы тока, питающего проводник, так как она является следствием изменений магнитного потока сквозь контур проводника, вызываемых изменениями силы тока, текущего в нём.

Коэффициент самоиндукций определяется также, как изменение магнитного потока сквозь контур проводника, при изменении силы тока на 1 ампер в 1 сек. то есть

.

№131 Что такое индуктивность? Что такое индуктивность соленоида?

Индуктивность L (Гн) характеризует способность проводника создавать магнитный поток.

Индуктивность – коэффициент пропорциональности между магнитными потоками Ф и силой тока I.

Индуктивность - мера инертности электрической цепи.

Ф=LI

Индуктивность соленоида выражается следующим образом:

 (СИ),

 (СГС),

где   — объём соленоида,   — длина проводника, намотанного на соленоид,   — длина соленоида,   — диаметр витка.

Без использования магнитного материала плотность магнитного потока   в пределах катушки является фактически постоянной и равна

где   − магнитная проницаемость вакуума,   − число витков,   — сила тока и   — длина катушки. Пренебрегая краевыми эффектами на концах соленоида, получим, что потокосцепление через катушку равно плотности потока  , умноженному на площадь поперечного сечения   и число витков  :

Отсюда следует формула для индуктивности соленоида

 эквивалентная предыдущим двум формулам.

№132 Что такое электрический колебательный контур?

Электрический колебательный контур является источником электромагнитных волн. Представляет собой электрическую цепь, содержащую соединенную катушку индуктивности и конденсатор.

Если в некоторый момент времени зарядить конденсатор до напряжения V₀, то энергия, сосредоточенная в электрическом поле конденсатора, равнаЕ_с =  , где С — ёмкость конденсатора. При разрядке конденсатора в катушке потечёт ток I, который будет возрастать до тех пор, пока конденсатор полностью не разрядится. В этот момент электрическая энергия К. к. E_c = 0, а магнитная, сосредоточенная в катушке, E_L= L — индуктивность катушки, I₀ — максимальное значение тока. Затем ток в катушке начинает падать, а напряжение на конденсаторе возрастать по абсолютной величине, но с противоположным знаком. Спустя некоторое время ток через индуктивность прекратится, а конденсатор зарядится до напряжения — V₀. Энергия К. к. вновь сосредоточится в заряженном конденсаторе. Далее процесс повторяется, но с противоположным направлением тока. Напряжение на обкладках конденсатора меняется по закону V = V₀ cos ω₀t, а ток в катушке индуктивности I = I₀ sin ω₀t, т. е. в К. к. возбуждаются собственные гармонические колебания напряжения и тока с частотой ω₀ = 2 π/T₀, гдеT₀ — период собственных колебаний, равный T₀ = 2π

№133 Напишите и объясните формулу Томпсона.

, где — период электрических колебаний в контуре (с),

 — индуктивность (Гн),

• — электрическая ёмкость (Ф).

Формула Томсона показывает, что период свободных электромагнитных колебаний в электрическом контуре прямо пропорционален корню квадратному из значений индуктивности катушки и электроемкости конденсатора.

№134 Какие волны называют электромагнитными?

Электромагнитная волна - волна, порожденная колебанием параметра электромагнитного поля. 

Электромагнитная волна – процесс распространения переменных магнитных и электрических полей.

Источник: Ускоренно движущаяся заряженная частица.

Возникновение: Ускоренно движущийся заряд создает переменный ток, вокруг которого возникает переменное магнитное поле. Оно порождает переменное электрическое поле, которое приводит к возникновению переменного магнитного поля и т.д.

№135 как расположены друг относительно друга вектора E, B, V электромагнитной волны?

Электромагнитные волны относятся к поперечным волнам: