
- •Электростатическое поле
- •Напряженность электростатического поля
- •Силовая линия
- •Принцип суперпозиции.
- •Уравнение Пуассона
- •Энергия системы неподвижных зарядов
- •Поле в близи пов-ти проводника
- •Электроемкость
- •Энергия заряж. Проводника и кондесатора
- •Плотность энергии электростат. Поля
- •Вектор индукции магнитного поля
- •Закон Био-Савара-Лапласа
- •Принцип суперпоз. Маг. Полей
- •Расчет маг. Поля соленоида и тороида.
- •Намагниченность вещества
- •Ферромагнетики, парамагнетики, диамагнетики..
- •Поток вектора магнитной индукции.
- •Магнитный момент конт. С током
- •Контур с током в магнитном поле
Вектор индукции магнитного поля
Для описания магнитного поля необходимо ввести силовую характеристику поля, аналогичную вектору напряженности E электрического поля. Такой характеристикой является вектор магнитной индукции B. Вектор магнитной индукции B определяет силы, действующие на токи или движущиеся заряды в магнитном поле. За положительное направление вектора B принимается направление от южного полюса S к северному полюсу N магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле. Таким образом, исследуя магнитное поле, создаваемое током или постоянным магнитом, с помощью маленькой магнитной стрелки, можно в каждой точке пространства определить направление вектора B. Такое исследование позволяет представить пространственную структуру магнитного поля.
Закон Био-Савара-Лапласа
физический закон
для определения вектора индукции
магнитного
поля,
порождаемого постоянным электрическим
током.
Пусть постоянный ток
течёт
по контуру (проводнику)
,
находящемуся в вакууме,
—
точка, в которой ищется (наблюдается)
поле, тогдаиндукция
магнитного поля в этой точке выражается
так:
Принцип суперпоз. Маг. Полей
магнитное поле любого тока может быть вычислено как результат векторного сложения (суперпозиции) магнитных полей, создаваемых отдельными элементами тока. Это правило получило название принципа суперпозиции магнитных полей.
№15
Th. о цирк. вектора индукции маг. поля в </,/> форме
Теорема о циркуляции вектора индукции магнитного поля в дифференциальной и интегральной форме.
rotB=rotrotA=graddivA-∆A=μ0I;
rotB=μ0I. – дифференциальная форма теоремы о циркуляции вектора магнитной индукции.
По формуле Стокса
∫rotBdS=μ0∫IdS=μ0∑I; μ0∫IdS=∫BdL – интегральная форма теоремы о циркуляции вектора магнитной индукции.
№16
Расчет маг. Поля соленоида и тороида.
1) Соленоид: Вектор магнитной индукции имеет отличную от нуля проекцию на направление обхода контура abcd только на стороне ab. Следовательно, циркуляция вектора B по контуру равна Bl, где l – длина стороны ab. Число витков соленоида, пронизывающих контур abcd, равно n · l, где n – число витков на единицу длины соленоида, а полный ток, пронизывающий контур, равен I n l. Согласно теореме о циркуляции,
B l = μ0I n l, |
откуда B = μ0 I n.
2) Тороид:
— кольцевая катушка, у которой витки
намотаны на сердечник, который имеет
форму тора. Магнитное поле, как известно
из опыта, сосредоточено внутри тороида,
а вне его поле равно нулю. В данном случае
линии магнитной индукции, как следует
из соображений симметрии, есть окружности,
у которых центры расположены по оси
тороида. В качестве контура возьмем
одну такую окружность радиуса r. Тогда,
используя теорему о циркуляции,
B•2πr=μ0NI,
откуда следует, что магнитная индукция
внутри тороида (в вакууме)
,где
N — число витков тороида. Если контур
проходит вне тороида, то токов он не
охватывает и B•2πr = 0. Следовательно, что
поле вне тороида отсутствует
Намагниченность вещества
Намагни́ченность —
векторная
физическая
величина,
характеризующая магнитное
состояние макроскопического физического
тела. Обозначается обычно М
или J.
Определяется как магнитный
момент
единицы объёма
вещества:
Здесь,M
— вектор намагниченности; m
- вектор магнитного момента; V — объём.
В общем случае (случае неоднородной, по
тем или иным причинам, среды) намагниченность
выражается как
и
является функцией координат.
№18