3. Магнитное Постоянство ( )
Магнитное постоянство (Магнитная проницаемость вакуума) обозначается .
Определение: Это фундаментальная физическая константа, которая связывает электрические и магнитные единицы измерения и определяет силу магнитного взаимодействия токов в вакууме.
Численное значение (по определению):
Роль в законах:
В Законе Био-Савара-Лапласа: является коэффициентом пропорциональности, связывающим ток с индукцией поля, создаваемого этим током.
В Законе циркуляции: связывает циркуляцию с токами, создающими это поле.
Связь с электрической постоянной ( ): Магнитное постоянство и электрическая постоянная тесно связаны через скорость света (
)
в вакууме:
Это соотношение подтверждает, что
электрические и магнитные явления
неразрывно связаны.
Вот конспект по магнитному полю движущегося заряда, силе Лоренца и движению частиц в поле:
23. Магнитное Поле Движущегося Заряда. Сила Лоренца. Движение Заряжённых Частиц в Магнитном Поле Магнитное Поле Движущегося Заряда ⚡️
Движущийся электрический
заряд (
)
сам является источником магнитного
поля
.
Это поле можно рассматривать как
результат действия заряда, эквивалентного
элементарному току.
Формула: Магнитная индукция , создаваемая точечным зарядом , движущимся со скоростью
в точке, определяемой радиус-вектором
:
— магнитная постоянная.
всегда перпендикулярен плоскости, образованной векторами и .
Если заряд движется со скоростью, направленной к или от точки наблюдения (
),
магнитное поле в этой точке равно нулю.
Сила Лоренца ( ) 🚀
Сила Лоренца — это сила, с которой электромагнитное поле действует на движущийся электрический заряд ( ).
Состав: Сила Лоренца складывается из двух компонент:
Электрическая сила (
),
действующая со стороны электрического
поля
.Магнитная сила (
),
действующая со стороны магнитного
поля
.
Общая формула (Сила Лоренца):
Магнитная Сила ( )
Магнитная составляющая
силы Лоренца равна:
Модуль:
— угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции .
Направление: Определяется правилом левой руки:
Расположить левую руку так, чтобы входил в ладонь.
Вытянутые четыре пальца должны указывать направление скорости (для положительного заряда
)
или против
(для отрицательного заряда
).Отогнутый на большой палец укажет направление .
Важное свойство: Сила Лоренца всегда перпендикулярна вектору скорости (
),
поэтому она не совершает работы и
не меняет кинетическую энергию
частицы. Она лишь изменяет направление
движения частицы.
Движение Заряжённых Частиц в Однородном Магнитном Поле
Траектория движения заряженной частицы в однородном поле зависит от угла между и .
или
(
или
):
,
следовательно
.Траектория: Прямая линия (равномерное движение).
(
):
максимальна и направлена к центру окружности.
Сила Лоренца играет роль центростремительной силы:
Траектория: Окружность постоянного радиуса :
Период обращения ( ): Не зависит от скорости частицы:
