Линиями магнитной индукции называют линии, касательные к которым направлены так же, как и вектор в данной точке поля. Свойства ( стационарного) магнитного поля

Постоянное (или стационарное) магнитное поле - это магнитное поле, неизменяющееся во времени .

1. Магнитное поле создается движущимися заряженными частицами и телами, проводниками с током, постоянными магнитами.

2. Магнитное поле действует на движущиеся заряженные частицы и тела, на проводники с током, на постоянные магниты, на рамку с током.

3. Магнитное поле вихревое, т.е. не имеет источника.

4. Правило буравчика. «Если направление поступательного движения буравчика (винта) совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции

Определение и единица магнитного потока. Магни́тный пото́к —физическая величина, равная плотности потока силовых линий, проходящих через бесконечно малую площадку dS. поток   как интеграл вектора магнитной индукции   через конечную поверхность  . Определяется через интеграл по поверхности

В СИ единицей магнитного потока является Вебер (Вб, размерность — В·с = кг·м²·с⁻²·А⁻¹),

в системе СГС — максвелл (Мкс); 1 Вб = 10⁸ Мкс.

5. Сила Ампера. Направление. Формула.

Направление силы ампера определяют по правилу левой руки:

Если вектор магнитной индукции входит в ладонь левой руки и четыре пальца вытянуты в сторону направления вектора движения тока, тогда отогнутый в сторону большой палец показывает направление силы Ампера.

Исторически электрическим током принято считать движение положительного заряда, то есть направление сила тока – от плюса к минусу. Сила Ампера – сила, действующая на проводник тока, находящийся в магнитном поле и равная произведению силы тока в проводнике, модуля вектора индукции магнитного поля, длины проводника и синуса угла между вектором магнитного поля и направлением тока в проводнике.

Здесь  – сила Ампера,  – сила тока в проводнике,  – модуль вектора индукции магнитного поля,  – длина участка проводника, на который воздействует магнитное поле,  – угол между вектором индукции магнитного поля и направления тока.

Единица измерения силы – Н (ньютон).

6. Сила Лолренца. Направление. Формула.

Сила Лоренца — сила, с которой электромагнитное поле согласно классической (не квантовой) электродинамике действует на точечную заряженную частицу. Иногда силой Лоренца называют силу, действующую на движущийся со скоростью   заряд   лишь со стороны магнитного поля, нередко же полную силу — со стороны электромагнитного поля вообще^[1], иначе говоря, со стороны электрического   и магнитного   полей. В Международной системе единиц (СИ) выражается как:

Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки — Если поставить левую руку так, чтобы перпендикулярная скорости составляющая вектора индукции входила в ладонь, а четыре пальца были бы расположены по направлению скорости движения положительного заряда (или против направления скорости отрицательного заряда), то отогнутый большой палец укажет направление силы Лоренца

Так как сила Лоренца всегда перпендикулярна скорости заряда, то она не совершает работы

7. Что такое магнитная проницаемость среды? Магнитная проницаемость — физическая величина, коэффициент (зависящий от свойств среды), характеризующий связь междумагнитной индукцией и напряжённостью магнитного поля в веществе.

8. Что такое пара-, диа- и ферромагнетики?

Ферромагнетики — вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом или аморфном состоянии), в которых ниже определённой критической температуры (Точки Кюри) устанавливается дальний ферромагнитный порядок магнитных моментов атомтв или ионов (в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлических кристаллах). Иными словами, ферромагнетик — такое вещество, которое, при температуре ниже точки Кюри, способно обладать намагниченностью в отсутствие внешнего магнитного поля. Диамагне́тики — вещества, намагничивающиеся против направления внешнего магнитного поля. В отсутствие внешнего магнитного поля диамагнетики немагнитны. Под действием внешнего магнитного поля каждый атом диамагнетика приобретает магнитный момент I (а каждая единица объёма — намагниченность M), пропорциональный магнитной индукции B и направленный навстречу полю. Поэтому магнитная восприимчивость = M/H у диамагнетиков всегда отрицательна. По абсолютной величине диамагнитная восприимчивость мала и слабо зависит как от напряжённости магнитного поля, так и от температуры. Парамагнетики — вещества, которые намагничиваются во внешнем магнитном поле в направлении внешнего магнитного поля и имеют положительную магнитную восприимчивость. Парамагнетики относятся к слабомагнитным веществам, магнитная проницаемость незначительно отличается от единицы .

9. Что называется электромагнитной индукцией? Явление возникновения ЭДС в контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур, называется электромагнитной индукцией. Ток, возникающий в контуре при изменении магнитного потока, называют индукционным током.

10. Условия возникновения индукционного тока. Индукционный ток возникает тогда и только тогда, когда изменяется магнитный поток Ф; индукционный ток никогда не возникает, если магнитный поток Ф через данный контур остается неизменным. Итак: При всяком изменении магнитного потока через проводящий контур в этом контуре возникает электрический ток. В этом и заключается один из важнейших законов природы — закон электромагнитной индукции, открытый Фарадеем в 1831 г.

Правило Ленца. Правило Ленца определяет направление индукционного тока и гласит:

Индукционный ток всегда имеет такое направление, что он ослабляет действие причины, возбуждающей этот ток.

11. Причины возникновение ЭДС индукции в проводнике, движущемся в магнитном поле и в проводнике, находящемся в переменном магнитном поле.

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем в 1831 году. Он обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Величина э. д. с. не зависит от того, что является причиной изменения потока — изменение самого магнитного поля или движение контура (или его части) в магнитном поле. Электрический ток, вызванный этой э. д. с. , называется индукционным током.

12. Закон электромагнитной индукции. Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея (в СИ):

Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца

13. Самоиндукция, индуктивность. Самоиндукция — это явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре  при изменении протекающего через контур тока.

Индукти́вность (или коэффициент самоиндукции) — коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и магнитным потоком, создаваемым этим током через поверхность^[1], краем которой является этот контур^[2][3][4].

В формуле

 — магнитный поток,   — ток в контуре,   — индуктивность.

14. Энергия магнитного поля тока. Магнитное поле обладает энергией. Подобно тому, как в заряженном конденсаторе имеется запас электрической энергии, в катушке, по виткам которой протекает ток, имеется запас магнитной энергии.

Энергия W_м магнитного поля катушки с индуктивностью L, создаваемого током I, равна

                                      W_м = LI²/ 2

Механические и электрические колебания.

1. Определение механических колебаний. Колебания – это движения или процессы, которые характеризуются определенной повторяемостью во времени.

2. Определение свободных колебаний. Свободные колебания — колебания в системе под действием внутренних тел, после того как система выведена из положения равновесия.

3. Определение вынужденных колебаний.

Вынужденные колебания — колебания, происходящие под воздействием внешних периодических сил.

4. Период, частота, циклическая частота.

Чaстота́ — физическая величина, характеристика периодического процесса, равна количеству повторений или возникновения событий (процессов) в единицу времени. Рассчитывается, как отношение количества повторений или возникновения событий (процессов) к промежутку времени, за которое они совершены^[1]. Стандартные обозначения в формулах — ν, f или F.

Единицей измерения частоты в Международной системе единиц (СИ) является герц (русское обозначение: Гц; международное: Hz), названный в честь немецкого физика Генриха Герца.

Частота обратно пропорциональна периоду колебаний: f = 1/T.

Частота	1 мГц (10−3 Гц)	1 Гц (100 Гц)	1 кГц (103 Гц)	1 МГц (106 Гц)	1 ГГц (109 Гц)	1 ТГц (1012 Гц)
Период	1 кс (103 с)	1 с (100 с)	1 мс (10−3 с)	1 мкс (10−6 с)	1 нс (10−9 с)	1 пс (10−12 с)

Частота, как и время, является одной из наиболее точно измеряемых физических величин: до относительной точности 10^−17[2].

В природе известны периодические процессы с частотами от ~10⁻¹⁶ Гц (частота обращения Солнца вокруг центра Галактики) до ~10³⁵ Гц (частота колебаний поля, характерная для наиболее высокоэнергичных космических лучей)

Циклическая частота — Угловая частота (синонимы: радиальнаячастота, циклическая частота, круговая частота) скалярная величина, мера частоты вращательного или колебательного движения. В случае вращательного движения, угловая частотаравна модулю вектора угловой

5. Определение гармонических колебаний. Гармонические колебания — колебания, при которых физическая величина изменяется с течением времени по гармоническому (синусоидальному, косинусоидальному) закону.

6. Амплитуда и фаза колебаний.

Амплиту́да (лат. amplitudo — значительность, обширность, величие, обозначается буквой А) — максимальное значение смещения или изменения переменной величины от среднего значения при колебательном или волновом движении. Неотрицательная скалярная величина, размерность которой совпадает с размерностью определяемой физической величины.

Синусоидальное колебание:   — длина волны и   — амплитуда волны на осях отклонения (англ. displacement) и расстояния (англ. distance)

Иначе: Амплитуда — модуль максимального отклонения тела от положения равновесия. Например:

• амплитуда для механического колебания тела (вибрация), для волн на струне или пружине — это расстояние и записывается в единицах длины;

• амплитуда звуковых волн и аудиосигналов обычно относится к амплитуде давления воздуха в волне, но иногда описывается как амплитуда смещения относительно равновесия (воздуха или диафрагмы говорящего). Её логарифм обычно измеряется в децибелах (дБ);

• для электромагнитного излучения амплитуда соответствует величине напряженностиэлектрического и магнитного поля.

Форма изменения амплитуды называется огибающей волной.

7. Резонанс. Примеры проявления резонанса.