21. Экспериментальное доказательство существования магнитного поля. Его графическое изображение.

Магнитное поле – особая форма материи (силовое поле), которое образуется вокруг проводника, по которому протекает электрический ток. Оно связано с движущимися зарядами

Компас - стрелка север-юг. Вводишь кусок железа, стрелка отклоняется, убираешь - возвращается на место. И так везде, кроме полюсов Земли.

Магнитное поле создают (как это ни странно звучит) с помощью постоянного магнита или катушки с подачей тока. Но самый простой опыт по доказательству магнитного поля это - насыпать на лист бумаги мелкую стружку железную (опилки из под надфиля) , а снизу подставить магнит, создается красивый рисунок из стружки по линиям магнитного поля.(

КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ– это энергия, которой тело обладает вследствие своего движения. Кинетическая энергия тела массой m, движущегося со скоростью υ равна работе, которую должна совершить сила, приложенная к покоящемуся телу, чтобы сообщить ему эту скорость:,:К. э.= 1/2mv². При ударе преобразуется.в другую форму энергии , такую как тепловая, звуковая или световая. 

Если тело движется, то оно обладает кинетической энергией, которая определяется по формуле

Работа равнодействующей силы равна изменению кинетической энергии тела

43.Третье и четвертое уравнения Максвелла

Третье уравнение Максвелла – это уравнение непрерывности

Третье уравнение выражает собой теорему Остроградского-Гаусса для электрического поля: поток вектора cквозь произвольную замкнутую поверхность S равен алгебраической сумме электрических зарядов,охватывемых этой поверхностью.

четвертое уравнение Максвелла

4-ое урав. выражает собой теорему Остроградского-Гаусса для магнитного поля:поток вектора магнитной индукции сквозь произвольную замкнутую поверхность S равен нулю.

44. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме:

1 уравнение Максвелла в дифференциальной форме: Электрический заряд является источником электрической индукции.

2 уравнение Максвелла. Не существует магнитных зарядов

3 уравнение Максвелла . Изменение магнитной индукции порождает вихревое электрическое поле

4 уравнение максвелла . Электрический ток и изменение электрической индукции порождают вихревое магнитное поле

P — объёмная плотность стороннего электрического заряда (в единицах СИ — Кл/м³);

J — плотность электрического тока (плотность тока проводимости)

E-напряжённость электрического поля (в единицах СИ — В/м);

H — напряжённость магнитного поля (в единицах СИ — А/м);

D — электрическая индукция (в единицах СИ — Кл/м²);

B — магнитная индукция (в единицах СИ — Тл = Вб/м² = кг•с⁻²•А⁻¹);

▼— дифференциальный оператор набла, при этом:

▼*E =rot E-означает ротор вектора

▼*E=div E- означает дивергенцию вектора

16. Закон Ома для полной цепи - физич. з-н, определяющий связь м/у Электродвижущей силой источника или напряжением с силой тока и сопротивлением проводника.

I=E/R+r (I-сила тока,Е-эдс источника напряжения,R-сопротивление,r-внутр. сопротивление.)

З. Ома - сила тока в эл. цепи будет прямо пропорциональна напряжению приложенному к этой цепи, и обратно пропорциональна сумме внутр. сопротивления источника электропитания и общему сопротивлению всей цепи.

I=U/R(U-напряжение)

З-н Ома в дифференц. форме - физический закон, определяющий связь между Электродвижущей силой источника или напряжением с силой тока и сопротивлением проводника.

j=? E(j-вектор плотности тока, ?-удельная проводимость, Е-Вектор напряжённости эл. Поля )

17. Закон Дж.Ленца- Кол-во теплоты, выделяемое в единицу времени в рассматриваемом участке цепи, пропорционально произведению квадрата силы тока на этом участке и сопротивлению участка.

Q=A=Uq=UIt=I2Rt=(U2t )/R (Q-кол.теплоты,A-работа тока,U-напряжение,q-заряд,I-сила тока,t-время,R-сопротивление)

31Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.На проводник с током в магнитном поле действует силы , при перемещении этого проводника будет совершаться работа.

Присоединив два медных стержня к источнику электрической энергии и замкнув их подвижным проводником l. Если создать в окружающем пространстве перпендикулярное к плоскости контура однородное магнитное поле с индукцией B, то на проводник l будет действовать сила Ампера и он начнет перемещаться вправо. Подсчитав работу при перемещении проводника l на расстояние b.

Поскольку в рассматриваемом случае направления силы и перемещения совпадают и так как , то имеем:

Если площадь, охваченную замкнутой цепью, при начальном положении проводника l обозначить через , а при его конечном положении – через , то есть изменение площади, охваченной током, при перемещении проводника l, т.е , поэтому: A=IB .

Если произведение BS обозначить через , то получим

работа при перемещении проводника с током в магнитном поле выражается формулой:

А=I∆Ф

работа, совершаемая магнитными силами (силами Ампера), равна произведению силы тока в проводнике и магнитного потока через поверхность, описываемую проводником при его движении.

32. Работа по перемещению контура с током в магнитном полеПрямоугольный контур с током 1-2-3-4 перемещается в магнитном поле в положение 1’-2’-3’-4’

Магнитное поле в общем случае может быть неоднородным, поэтому потоки Ф1,Ф’,Ф2

Полная работа по перемещению контура равна алгебраической сумме работ, совершаемых при перемещении каждой из 4 сторон: А=А₁₂+А₂₃+А₃₄+А₄₁

А₂₃=А₄₁ =0 не пересекают магнитный поток

А₃₄ =I(Ф’+Ф2)

А₁₂= - I(Ф1+Ф’)-провод движется против силы поля

Тогда общая работа по перемещению контура: А=А₃₄+А₁₂=IФ’+IФ2 - IФ1-IФ’=I(Ф2-Ф1)

А=I∆Ф

Работа, совершаемая при перемещении замкнутого контура с током, равна произведению величины тока на изменение магнитного потока, сцепленного с этим контуром.