Лабораторная работа n23
Вектор магнитной индукции поля. Линии магнитной индукции.
Напряженность магнитного поля.
Сила Ампера (величина и направление).
Закон Ампера (вывод).
Пояснить действие магнитного поля на помещённый в него замкнутый проводник с током: 1) однородное поле; 2) неоднородное поле.
Магнитный поток. Потокосцепление.
Вывести формулу для определения работы, совершаемой магнитным полем по перемещению 1-проводника с током; 2- замкнутого контура с током. Благодаря какому источнику энергии совершают работу силы Ампера при перемещении в магнитном поле проводника или замкнутого контура с током?
Вывод формулы для нахождения силы Лоренца. Как направлена эта сила?
Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле, если скорость частицы: 1- перпендикулярна силовым линиям; 2- направлена под углом к силовым линиям.
Движение частиц в неоднородном магнитном поле.
Заряд влетает перпендикулярно силовым линиям электрического поля. Будет ли сила, действующая на заряд со стороны электрического поля центростремительной?
Определите траекторию движения заряженной частицы при действии на нее одновременно электрического и магнитного поля в следующих случаях
1 - напряженности электрического и магнитного поля параллельны; скорость частицы перпендикулярна им;
2 - напряженности электрического и магнитного поля перпендикулярны; скорость частицы перпендикулярна и напряженности магнитного поля, и напряженности электрического поля
3 - другой пример, предложенный преподавателем.
Для случая 12.2 рассчитать условия (т.е. найти соотношение напряженностей электрического и магнитного полей), при которых движение заряженной частицы будет равномерным и прямолинейным.
Магнитная ловушка для зарядов.
Почему существование полярного сияния доказывает наличие у Земли магнитного поля?
Что такое «магнитная буря»?
Эффект Холла (с выводом =?).
Средняя длина свободного пробега электрона (вывод)
Поясните идею релятивистского истолкования магнитного взаимодействия движущегося заряда и проводника с током.
Синхрофазотрон. Циклотрон. Какую роль играет магнитное поле в циклотроне?
Коллайдер.
Принцип работы масс-спектрометра.
Лабораторная работа n 24
Магнитное поле. Его количественные характеристики. Однородное магнитное поле.
В чем заключается явление электромагнитной индукции? Опыты Фарадея.
Основной закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.
Вывод закона Фарадея из закона сохранения энергии.
Магнитный поток. Потокосцепление.
Вращение проводящей рамки в однородном магнитном поле.
Явление самоиндукции. Природа переменного потокосцепления при самоиндукции.
ЭДС самоиндукции. Правило Ленца для индукционного тока.
Закон полного тока. Вывод формулы для определения магнитного поля, создаваемого внутри бесконечно длинного соленоида.
Индуктивность катушки (коэффициент самоиндукции). Физический смысл. Единицы измерения в СИ.
Диа-, пара- и ферромагнетики.
Вывод формулы, связывающей индуктивность катушки с ферромагнитным сердечником и геометрические параметры катушки.
Что называется эффективными (действующими) значениями силы тока и напряжения? Вывод формулы, связывающей действующее значение силы тока и его амплитудное значение.
Почему электроизмерительные приборы проградуированы в эффективных значениях?
Что называется активным и реактивными сопротивлениями? полным сопротивлением переменному току?
Полный закон Ома для переменного тока.
Явление взаимной индукции. Природа переменного потокосцепления при взаимной индукции. Коэффициент взаимной индукции контуров, его физический смысл, единицы измерения в СИ.
Найти взаимную индуктивность 1) двух обмоток тонкого тороида; 2) двух оюмоток соленоида; 3) двух контуров.
Трансформаторы.
Токи Фуко.
Почему сердечники трансформаторов делают наборными из отдельных изолированных пластин? Как они должны быть расположены? Почему?
Почему сердечники трансформаторов вибрируют (трансформаторы «гудят»)?
Скин-эффект.
Как объясняется возникновение ЭДС индукции 1- проводник движется в постоянном магнитном поле; 2- неподвижный замкнутый проводящий контур помещен в переменное магнитное поле? Природа сторонних сил в каждом случае.
Указать полярность ЭДС индукции: 1- проводник расположен перпендикулярно силовым линиям магнитного поля и движется в направлении силовой линии; 2- проводник расположен перпендикулярно силовым линиям магнитного поля и движется, пересекая силовые линии (скорость движения перпендикулярна силовым линиям).
Уравнения Максвелла. Их физический смысл.
Вывести закон изменения силы тока в цепи 1-при её замыкании; 2- при размыкании.
Энергия магнитного поля и плотность энергии. Энергетическое определение индуктивности.
Объяснить эксперименты, проведенные на лекции
1- почему алюминиевое кольцо сбрасывается с сердечника катушки при включении тока, текущего по катушке?
2- почему лампочка вспыхивает ярче при размыкании цепи, содержащей катушку индуктивности?
3- почему лампочка, подключенная к источнику тока через катушку индуктивности, загорается позже, чем лампочка, подключенная прямо к источнику тока?
4- почему замедляются колебания маятника, изготовленного из проводящего материала, если маятник поместить в постоянное магнитное поле?
Можно ли эксперименты в работе проводить на постоянном токе? Почему?
Вывод расчетной формулы (пояснить).
Почему при одинаковых показаниях вольтметра в процессе измерений сила тока уменьшается при введении в катушку сердечника?