5.2.5.5. Вихревое электрическое поле

Согласно теории Максвелла, изменение магнитного поля порождает вихревое электрическое поле, которое отличается от электростатического поля тем, что не связано с электрическими зарядами.

Исследования показали, что:

1) вектор напряжённости (индукции) магнитного поля в каждой точке пространства перпендикулярен вектору напряжённости созданного им электрического поля;

2) силовые линии вихревого электрического поля замкнуты;

3) работа сил вихревого электрического поля при движении электрического заряда по замкнутой линии отлична от нуля;

4) графическое изображение полей и :

5.2.5.6. Роль магнитных полей в явлениях, происходящих на Солнце. Солнечная активность

Солнце – звезда, его масса m  210³⁰ кг, радиус r  210⁸ км, температура в зоне ядерных реакций Т  1,310⁷ К.

Фотосфера – слой, в котором образуется видимое излучение.

Мы наблюдаем фотосферу как солнечный диск, её температура 4500–6000 К. Атмосфера Солнца состоит из фотосферы, хромосферы и короны. Газ в фотосфере быстро охлаждается и в слое под фотосферой происходит вертикальное перемешивание – конвекция. Факелы – устойчивые восходящие потоки горячих газов – видны в виде более ярких областей.

Время от времени в фотосфере возникают более холодные области – тёмные пятна.

Исследования показали, что многие явления, происходящие в атмосфере Солнца, связаны с возникновением в его отдельных областях сильных магнитных полей. В области тёмного пятна напряжённость магнитного поля примерно в 1000 раз выше, чем в других областях фотосферы. Это поле отклоняет заряженные частицы и препятствует образованию конвекционных потоков. Подъём горячего газа прекращается, и газ в пятне имеет пониженную температуру. В области факела магнитное поле ослаблено и конвекция идёт быстрее. Изменяющееся во времени магнитное поле влияет на величину и направление скорости заряженных частиц и может создавать направленное движение плазмы. Мощные потоки плазмы выбрасывают в корону огромные массы газа – протуберанцы. Под действием изменяющегося магнитного поля Солнца происходят хромосферные вспышки (резкое усиление свечения газа), образование пятен, корпускулярных потоков и др. Некоторые частицы движутся со скоростями, близкими к скорости света, и образуют солнечный ветер. Все эти явления называют солнечной активностью. В периоды максимума солнечной активности наблюдают сильное возмущение магнитного поля Земли – магнитные бури.

Достигая Земли, частицы веществ скапливаются в её магнитном поле, образуя радиационный пояс, обнаруженный со спутников. В области полюсов частицы легко проникают в атмосферу, образуя полярные сияния.

Магнитное поле – неотъемлемый фактор активности Солнца и, следовательно, других звёзд.

5.2.5.7. Потокосцепление. Индуктивность

Из и Ф = Ф₂ – Ф₁ => . Обозначим общий магнитный поток, пронизывающий все витки катушки , .

Потокосцепление () – величина, характеризующая связь магнитного потока с контуром.

Тогда закон электромагнитной индукции: .

Из опытов известно, что  контура пропорционально току I в нём: .

Индуктивность (L) – коэффициент пропорциональности между потокосцеплением и током контура.

= 1 Гн – генри

• Индуктивность соленоида L = ₀n²V, где – число витков на единицу длины, V = S – объём соленоида.

• Индуктивность контура зависит от его геометрии (, S) и среды () (сравни с 5.1.19 и 5.1.2.6).