19) Проводники с током в магнитном поле. Закон Ампера. Закон электромагнитной индукции.

Закон Ампера: На проводник с током, помещенным в магнитное поле действует сила. Магнитное поле действует на проводник с током с силой, пропорциональной току в проводнике, индукции магнитного поля, длины проводника и синусу угла между векторами индукции и направлением тока. . Закон эм. индукции: всякое изменение магнитного поля влечет создание ЭДС. ЭДС пропорциональная вектору магнитной индукции, скорости перемещения проводника, длине проводника и синусу угла между вектором магнитной индукции и вектором скорости. . Направление силы Ампера можно определить правилом левой руки: расположить руку так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, 4 пальца указывают направление тока, отогнутый большой палец покажет направление силы ампера. ЭДС, создаваемую по закону Фарадея можно определить правилом правой руки: вектор магнитной индукции должен входить в ладонь, большой палец показывает направление вектора скорости, 4 вытянутых пальца будут показывать направление ЭДС.

20) Принцип Ленца. Преобразование энергии.

Согласно принципу Ленца, ЭДС которая возникла на зажимах катушки, препятствует причине своего возникновения, то есть току (ЭДС препятствует нарастанию тока). Такая ЭДС называется ЭДС самоиндукции, т.к. она порождается собственным магнитным полем. В результате работы принципа Ленца, ток в катушке будет нарастать постепенно. ЭДС препятствует изменению тока в катушке, поэтому ток достигает установившегося значения последовательно. Если перестать подавать ток, то в катушке ток будет исчезать постепенно, т.к. согласно принципу Ленца ЭДС будет препятствовать уменьшению тока. В катушке происходит процесс накопления энергии. Источник отдает энергию в катушку с превращением электрической энергии в магнитную индукцию. По мере уменьшения тока магнитная энергия переходит в тепловую. Магнитная энергия катушки определяется по формуле .

21. Потокосцепление и индуктивность катушки. Эдс само и взаимоиндукции

Если через катушку проходит изменяющийся ток, то ее витки пересекаются переменным м.п, вызываемым этим током, и на зажимах катушки возникает ЭДС индукции. Для количественной ха­р-ки этого процесса введем понятия потокосцепления и индуктивности катушки. На катушке с током, витки которой пронизывают различное число силовых линий: центральные витки — все силовые линии, крайние — только часть силовых линий. Следовательно, магнитные потоки различных витков различны. Эти магнит­ные потоки называют пото­ками самоиндукции Ф_L, так как они создаются током катушки.

Сумму потоков СИ всех витков катушки на­зывают ПС самоиндукции:

В том случае, когда магнит­ная проницаемость среды постоянна, между ПС и создающим его током I существует линейная зависимость , где L — коэффициент пропорц-ти, называе­мый индуктивностью катушки.

Рассмотрим процесс, происходящий в цепи RL при замыкании ключа К. До замыкания ключа ток в цепи I=0. После замыкания ключа ток в цепи устанавливается не мгновенно и лишь через опреде­ленное время достигает значения I=U/R. Следова­тельно, ток, проходящий через катушку, изменяется, а значит, изменяется поток Ф_L каждого витка и потокосцепление катушки .

ЭДС называют ЭДС самоиндукции, а рас­смотренное явление возникновения ЭДС в катушке вследствие изменения тока в этой катушке — само­индукцией.

ЭДС СИ, согласно принципу Ленца препятствует изменению тока в катушке, поэтому ток достигает установившегося значения I=U/R, постепенно. Если замкнуть катушку на резистор то ток в цепи не исчезает мгновенно, так как ЭДС СИ препятствует его уменьшению. Прохождение тока через R сопровождается выделением тепловой энергии, что свидетельствует о накоплении энер­гии в магнитном поле катушки.