36Й вопрос. Электромагнитная индукция. Эдс индукции, правило Ленца. Потокосцепление. Токи Фуко. Использование вихревых токов в устройствах, скин-эффект.

В 1831г Фарадей обнаружил, что в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукцией, а возникший ток индукционным. Явление электромагнитной индукции свидетельствует о том что при изменениях магнитного потока в контуре возникает ЭДС индукции.

Птокосцепление:

Магнитная индукция однородного поля внутри соленоида с сердечником с магнитной проницаемостью равна

B=(мю)•(мю0)NJ/L

Магнитный поток сквозь 1 виток солиноида площадью S равен

Ф1=BS

А полный магнитный поток, сцепленный со всеми витками солиноида и называемый потокосцеплением, равен

пси=Ф1N=NBS=(мю)•(мю0)N^2•JS/L

Правило Ленца: опыт показывает что возникающий индуцированный препятствует изменению внешнего магнитного поля.

Индуцированные токи могут возбуждатся и в массивных проводниках. В этом случае случае их называют токами Фуко (вихревыми токами). R массивного проводника мало, поэтому токи Фуко могут достигать большой силы. Хорошие проводники, движущиеся в сильном магнитном поле, испытывают сильное торможение. Этим пользуются для успокоения подвижных частей гальванометров, сейсмографов.

Токи Фуко возникающие в проводах, по которым текут переменные токи, направленны так что ослабляют ток внутри провода и усиливают вблизи поверхности. Ток как бы вытесняется на поверхность - скин-эффект.

37Й вопрос. Явление самоиндукции.Эдс индукции.Индуктивность контура.Расчет индуктивности тороида,соленоида.

Эл. ток, текущий в любом контуре, создает пронизывающий этот контур магниный поток Ф. При изменениях силы тока изменяется и a из-за чего в контуре индуцируется ЭДС. Это явление называется самоиндукцией. Ф=LI-полный магнитный поток.

L - индуктивность [Гн] , коффициент пропорциональности между J и Ф.

Магн. поток сквозь соленоид (потокосцепление) равен

Ф=(мю)•(мю0)N^2•JS/l , тогда индуктивность равна

L=(мю)•(мю0)N^2•S/l , где N - кол-во витков, l - длина соленоида, S - площадь, (мю) - магнитная проницаемость сердечника (вещества).

Тороид - кольцевая катушка, витки которой намотаны на сердечник. Магнитное поле сосредоточено внутри тороида, вне его поле отсутствует.

B= (мю0)NJ//2Пи•r

Ф=BS , откуда находим L .

39Й гармонические колебания.Фаза,частота.СКорость,ускорение частицы,совершающей гармонические колебания.(п-пи)

Колебаниями наз. вынужденные движения или процессы,которые характеризуются определённой повторяемостью во времени.Гармонические колебания величины S

описываются уравнением s=Acos(Wot+ф).Периодом наз. состояние системы,совершающей гармонические колебания,повторяющиеся через промежуток времени Т.T=2Wo

Величина ню=1/T наз. частотой.Wo=2П*ню.

V=-Aosin(Wot+ф)=AWocos(Wot+ф+П/2); a=-AWo^2cos(Wot+ф)=AWocos(Wot+ф+П)

40Й математический и физический маятники.Энергия гармонических колебаний.

Частицы,совершающие колебания около положения равновесия и подвешанные на длинной нерастяжимой нити или на невесомом стержне наз. матем.маятником.(нужен рис.)

Момент инерции матем. маятника: J=ml^2;Период: T=2П*sqr(l/g)

Физический маятник-твёрдое тело,совершающее под действием силы тяжести колебания вокруг неподвижной горищонтальной оси О подвеса,

не проходящей через центр масс С тела.

Момент возвращающей силы:

M=Jэпс.=-mgl*sina;Wo=sqr(mgl/J);T=2П/Wo=2Пsqr(J/mgl)=2Пsqr(L/g);L=J/ml-приведённая длина физического маятника.

ЭНЕРГИЯ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ.

x=A*cosWt; V=-AW*sinWt; a=-AW^2*cosWt=-W^2x; F=ma=-mW^2*x=-kx; E(k)=T=(mV^2)/2=((mA^2W^2)/2)*sin^2Wt; E(п)=U=0 при x=0; F=-dU/dx=-kx,значит,dU=kxdx;

U=инт.0(-)x:kxdx=kx^2/2=((kmW^2*A^2)/2)*cos^2Wt; k=mW^2;E(полная)=T+U=((mW^2A^2)/2)*(cos^2Wt+sin^2Wt)=(mW^2A^2)/2