Раздел «Электромагнетизм» Законы постоянного тока

1.Сила тока:

где q — заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за время t.

2.Закон Ома для участка цепи:

где U — напряжение; R — сопротивление участка цепи.

3/Закон Ома для замкнутой цепи:

где ε — ЭДС источника; R,r — сопротивление внешнего и внутрен­него участков цепи; 4.Сопротивление проводника:

где l, S — длина и площадь поперечного сечения проводника; ρ — удельное сопротивление материала. 5.Последовательное соединение проводников.

,

,

.

6.Параллельное соединение проводников.

,

,

.

7.Работа тока A за время t и мощность P:

A=I²Rt=IUt= ; P=I₂R=IU= .

8.Коэффициент полезного действия (КПД) источника тока:

Магнитное поле в вакууме

1. Закон Био - Савара – Лапласа: магнитная индукции dB, создаваемая элементом тока I d в точке с радиусом-вектором

где α— угол между d и _. ^— магнитная постоянная.

Направление вектора магнитной индукции определяется правилом правого буравчика: если поступательное движение право­го буравчика совпадает с направлением тока, то траектория движения концов его рукоятки совпадает с силовыми линиями магнитного поля.

2.Магнитная индукция прямого бесконечного проводника с током:

где R — расстояние от проводника до точки наблюдения.

3.Магнитная индукция поля, создаваемого контуром с током:

4.Магнитная индукция в центре кругового тока:

,

где R — радиус кругового витка.

5.Магнитная индукция на оси кругового тока радиусом R на рас­стоянии h от центра контура:

.

6Магнитная индукция длинного соленоида:

B = μ₀· n· I,,

где n — число витков на единицу длины соленоида.

7.Принцип линейной суперпозиции. Магнитная индукция поля, создаваемого одновременно n проводниками с током равна векторной сумме магнитных индукций полей, создаваемых каждым проводником в отдельности:

i=1,2,…n.

8.Закон Ампера. На элемент тока Idl со стороны маг­нитного поля с индукцией В действует сила (сила Ампера)::

dF = I dl B sinα,

где α — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

Направление силы Ампера определяется правилом левой руки: если четыре вытянутых пальца расположить по на­правлению тока так, чтобы вектор магнитной индукция входил в ла­донь, то отогнутый большой палец укажет направление силы Ампера

9. Сила взаимодействия двух прямых параллельных проводников с токами9. I₁, I₂:

,

где l — длина рассматриваемого участка проводника; R — расстоя­ние между проводниками. Если токи в проводниках текут в одном направлении, то проводники притягиваются друг к другу, а если в противоположных — то отталкиваются.

10.Вращающий момент, действующий на контур с током в магнитном поле:

M=I S B sinα

где S — площадь контура; α — угол между вектором магнитной ин­дукции и нормалью к поверхности, охватываемой контуром.

11.Сила Лоренца действует на частицу с зарядом q, движущуюся со скоростью в магнитном поле с индукцией :

F = q B sinα,

где α — угол между направлением скорости и вектором магнитной ин­дукции.

Направление силы Лоренца для положительных частиц определяется правилом левой руки: если четыре вытянутых пальца расположить по на­правлению движения частицы так, чтобы вектор магнитной индукция входил в ла­донь, то отогнутый большой палец укажет направление силы Лоренца. Для отрицательно заряженных частиц направление стлы Лоренца нужно поменять на противоположное..

12. Элементарный магнитный поток dФ через элемент по­верхности dS определяется формулой:

dФ = B S cosα,

где α — угол между единичным вектором нормали к поверхности, ох­ватываемой контуром, и вектором магнитной индукции .

13.Полный магнитный поток через поверхность S:

.

14.Механическая работа, совершаемая при перемещении контура с током в магнитном поле:

A =

При конечном изменении потока и постоянном токе I:

A=I(Ф₂-Ф₁).

где Ф₁ — магнитный поток в начальном положении контура; Ф₂ — в конечном положении.

15.Вращающий момент M , действующий на плоский контур с током I в магнитном поле с индукцией B :

,

где S —площадь, охватываемая контуром; α — угол между нормалью к контуру и вектором .

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ