Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Физика ответы (Восстановлен).docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
180.17 Кб
Скачать

1.Закон Био-Савара-Лапласа. Расчет магнитных полей на основе закона Био-Савара-Лапласа.

Рассмотрим элемент проводника с током

Заряды движутся в одном направлении с примерно одинаковой скоростью

-объемная плотность заряда

dl - длина элемента проводника

, e-заряд электрона, n- концентрация

Закон БСЛ для объемного проводника с током

Вокруг проводника с током линии магнитной индукции представляют собой концентрические окружности, центры которых лежат на самом проводнике.

Магнитное поле прямого тока

для бесконечно длинного проводника:

Линия будет окольцовывать проводник согласно правому винту.

Магнитное поле кругового тока.

Если построить все dB из каждого dl, то они будут представлять собой конический веер.

2.Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитном поле.

Сила Лоренца перпендикулярна и .

Fл всегда перпендикулярна вектору скорости, поэтому она не меняет скорости по модулю, а лишь по направлению. По этой же причине Fл не совершает работы. Поскольку Fл перпенд. в. скорости частицы она может сообщить ей только нормальное ускорение.

3.Закон Ампера.

На проводник с током, находящимся в м.п., действует сила Ампера, приложенная к малому элементу проводника с током = геометрической сумме сил, которые действуют со стороны м.п. на движущиеся в проводнике носители тока.

В каждом элементе содержится N носителей тока.

4.Контур с током в магнитном поле.

Рассмотрим силы действующие на 1-4 и 2-3.

1-2 и 3-4

Силы 1 и 3 рамку растягивают.

Силы 2 и 4 задают вращающий момент.

Неоднородное поле

1-устойчивое равновесия, растягивается и движется

2-неустойчивое равновесие, сжимается, выталкивая в сторону слабого поля

Сила Ампера действующая на замкнутый проводник с током со стороны м.п.как внешнего, так и собственного поля в проводнике, вызывают деформацию проводника, поэтому в проводниках, по которым текут очень Б токи и которые находятся в м.п., возникают столь значительные внутренние напряжения, что они могут угрожать прочности проводника.

В неоднородном м.п. действие силы Ампера сводится не только к результирующему моменту, в этом случаи на контур действует еще и результирующая сила. Под действием этой силы незакрепленный контур с током втягивается в область более сильного поля если угол м/у pm и В острый.

Если угол тупой, то контур с током выталкивается в область более слабого поля, поворачиваясь под действием момента силы Ампера так, что угол острым и затем втягивается в область более сильного поля.

Поведение контура с током в м.п. похоже на поведение диполя в эл.п.

Теорема Остроградского-Гауса.

Магнитный поток.

Эта формула является выражением того, что в природе нет магнитных зарядов, т.е. источников м.п., на которых начинались бы или заканчивались линии магнитной индукции.

Линия проходит так чтобы в каждой т. вектора магнитной индукции совпадал с касательной этой линии.

Линии магнитной индукции не могут пересекаться, густота линий характеризует интенсивность данного поля, что количественно выражается через величину магнитного потока.

5.Закон полного тока для магнитного поля в вакууме. Применение теоремы о циркуляции вектора в.

Циркуляция магнитной индукции поля в вакууме вдоль произвольно замкнутого контура, мысленно проведенного в магнитном поле = произведению магнитной постоянной на алгебраич. сумму токов, охватываемых этим контуром, т.е. на электрический ток ч/з поверхность, натянутую на этот контур.

Применение теоремы о циркуляции вектора В.

Рассчитаем с помощью закона полного тока магнитное поле.

1:

3: , т.к. токи О и О в сумме дадут 0

W на каждый ток уходящий от нас есть ток приходящий на нас.

L2: R1<r<R2

2:

Количество пронизывающих токов = количеству витков.

n-плотность намотки- число витков на единицу длины

Если неограниченно увеличивать R средней линии сохраняя неизменными, то в пределе получится бесконечно длинный соленоид. Поле внутри такого соленоида однородно т.к. повсюду все В одинаково направлены (вдоль оси соленоида) и равны по модулю.