4.2. Магнітне поле.
1.Електрична і магнітна взаємодії.
2. Взаємодія провідників зі струмом. Магнітне поле. Зображення магнітних полів.
3. Індукція магнітного поля.
4. Потік магнітної індукції.
5. Дія магнітного поля на провідник зі струмом. Сила Ампера.
6. Робота при переміщенні провідників у магнітному полі.
7. Сила Лоренца. Рух зарядів у магнітних полях.
8. Пара-, діа- та феромагнетики.
9. Явище електромагнітної індукції. Закон електромагнітної індукції. Правило Ленца.
10. Самоіндукція.
11. Індуктивність.
12. Енергія магнітного поля струму.
4.2.1.Екзаменаційні питання
30.Взаємодія струмів. Магнітне поле струму. Магнітна індукція. Сила Ампера. Сила Лоренца.
31. Явище електромагнітної індукції. Закон електромагнітної індукції. Правило Ленца.
32. Самоіндукція. Індуктивність. Енергія магнітного поля.
4.2.2.Питання для самостійного відпрацювання
1.Магнітний запис інформації.
2.Вплив природних та штучних магнітних полів на живі організи.
4.2.3. Задачі для самостійного розв’язування
Задача 4.2.1. З якою силою виштовхується провідник з магнетного поля, якщо магнетна індукція поля 1,3Тл, активна довжина провідника 2м , струм у ньому 10 А, кут між напрямами струму і поля а) 900 б) 300? Відповідь: 2,6Н, 1,3Н.
Задача 4.2.2. Два паралельних провідника із струмом по 50 А в кожному розміщені на відстані 2,5·10-2м один від одного. Визначити силу взаємодії між провідниками, яка припадає на одиницю довжини, і знайти напрям дії сили, коли а) струми в провідниках мають однакові напрями, б) протилежні напрями. Відповідь: 0,02 Н/м.
Задача 4.2.3. Якої сили струм проходить по провіднику, що міститься в однорідному магнетному полі з індукцією 1Тл, якщо його активна довжина 0,1м і він виштовхується з цього поля силою 1,5 Н? Кут між напрямами поля і струму 490. Відповідь: 20 А.
Задача 4.2.4. Електрон рухається в однорідному магнетному полі, індукція якого В=4мТл. Визначити період обертання електрона. Відповідь: 8,9 нс.
Задача 4.2.5. Протон у магнетному полі, індукція якого 0,01Тл, описав коло радіусом 10см. Яка швидкість протона? Відповідь: 96 км/с.
Задача 4.2.6. Провідник довжиною l і масою m підвісили на тонких дротинах. Під час проходження по ньому струму І він відхилився в однорідному магнетному полі так, що дротини утворили кут ? з вертикалями. Яка індукція магнетного поля?
Відповідь:
.
Задача 4.2.7. В однорідне магнетне поле з індукцією В=10мТл перпендикулярно до ліній індукції влітає електрон, кінетична енергія якого Wk = 30кеВ. Обчислити радіус кривизни траєкторії руху електронів у полі. Відповідь: 5,8см.
Задача 4.2.8. Однорідні електричне і магнетне поля розташовані взаємно перпендикулярно. Напруженість електричного поля становить 1кВ/м, а індукція магнетного поля 1мТл. Якими мають бути напрями і значення швидкості електрона, щоб траєкторія його руху була прямолінійною? Відповідь: 1000 км/с.
Задача 4.2.9. Яку індуктивність має соленоїд, якщо при силі струму 5А крізь нього проходить магнітний потік 50 мВб? Відповідь: 10 мГн.
Задача 4.2.10. Якою має бути довжина активної частини провідника, що рухається в магнітному полі з індукцією 0,8 Тл перпендикулярно до напряму потоку із швидкістю 10м/с, щоб у провіднику індукувалась ЕРС 8 В? Відповідь: 1м.
Задача 4.2.11. Визначити магнітний потік, при зниканні якого за 0,01с у котушці, що складається з 200 витків, наводиться ЕРС індукції 200В. Відповідь: 0,01Вб.
Задача 4.2.12. У котушці, індуктивність якої становить 0,6 Гн, сила струму 20 А. Яку енергію має магнiтне поле цієї котушки? Як зміниться енергія поля, коли сила струму зменшиться удвічі? Відповідь: 120 Дж; зменшиться у 4 рази.
Задача 4.2.13. Визначити ЕРС індукції у провіднику довжиною активної частини 0,25м, який переміщується в однорідному магнітному полі, що має індукцію 8 мТл, із швидкістю 5 м/с під кутом 30о до вектора магнітної індукції. Відповідь: 5мВ.
Задача 4.2.14. За 5 мс у соленоїді, що містить 500 витків дроту, магнітний потік рівномірно зменшується з 7 до 3 мВб. Визначити величину ЕРС індукції в соленоїді.
Модульна контрольа робота № 4