30.Контактная разность потенциалов. Термоэлектродвижущая сила (эффект Зеебека). Термопара.

КОНТАКТНАЯ разность ПОТЕНЦИАЛОВ - разность электрических потенциалов U, возникающая между двумя контактирующими проводниками в условиях термодинамического равновесия:

Внешняя: U = (А1 – А2)/е, где А1 и А2 - работы выхода проводников, е - заряд электрона.

Внутренняя: U=*

Эффект Зеебека: явление возникновения ЭДСв замкнутойэлектрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородныхпроводников,контактымежду которыми находятся при различныхтемпературах.

Эффект Зеебека состоит в том, что в замкнутой цепи, состоящей из разнородных проводников, возникает термо-ЭДС, если места контактов поддерживают при разных температурах. Цепь, которая состоит только из двух различных проводников, называется термоэлементом или термопарой(рис. 4.).

Термопара - это прибор, состоящий из двух сваренных между собой разнородных проводников (рис.6). Для измерения температуры с помощью термопары, одно место соединения (называемое рабочим спаем, т.1) помещают в среду, температуру которой необходимо измерить, а температуру двух других мест соединения (мест соединения с измерительным прибором, называемых холодными спаями, т.2 и т.3) измеряют с помощью других приборов и методов (например, с помощью термосопротивлений).

31.Закон Био-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиции. Индукция магнитного поля на оси кругового витка с током.

1.Формулировка закона Био Савара Лапласа имеет вид: При прохождении постоянного тока по замкнутому контуру, находящемуся в вакууме, для точки, отстоящей на расстоянии r0, от контура магнитная индукция будет иметь вид.

  , где

—Магнитная индукция,— Вектор, по модулю равный длине dl элемента проводника и совпадающий по направлению с током,— Магнитная постоянная,— Относительная магнитная проницаемость (среды),— Сила тока,— Расстояние от провода до точки, где мы вычисляем магнитную индукцию,— Угол между вектором dl и r

2.Для магнитного поля, как и для электрического, справедлив принцип суперпозиции: индукция магнитного поля, созданного системой проводников с током, равна векторной сумме индукций полей создаваемых каждым из проводников в отдельности

Индукция магнитного поля на оси кругового витка с током

32.Закон полного тока. Индукция магнитного поля бесконечно длинного прямого проводника с током и бесконечно длинного соленоида.

Полный ток – это алгебраическая сумма токов, проходящих через ограниченную замкнутым контуром поверхность.

Закон: циркуляция векторной индукции магнитного поля вдоль любого заданного контура =алгебр. сумме токов, охватываемых этим контуром умноженное на ₀

Индукция магнитного тока в соленоиде

Индукция прямого проводника

33.Сила Лоренца и сила Ампера.

Сила Лоренца – сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся со скоростью положительный заряд(здесь – скорость упорядоченного движения носителей положительного заряда). Модуль лоренцевой силы:

В соответствии с законом Ампера сила, действующая на элемент тока , определяется по формуле

.

Учтём, что элементарный ток есть не что иное, как направленное движение электрических зарядов

, ,где V – объём, n – концентрация носителей, j – плотность тока, S – площадь поперечного сечения проводника, e – заряд электрона (e = 1,6·10^-19 Кл), dl -  длина элемента проводника,  – скорость направленного движения электронов. ,,

Силу Ампера, действующую на элементарный ток  можно рассматривать, как результирующую силу действия всех сил со стороны магнитного поля на каждый заряд в отдельности. Тогда, силу, действующую на движущийся заряд в магнитном поле, мы найдём, разделив силу Ампера на число зарядов в рассматриваемом элементе объёма проводника

.

Эта сила называется силой Лоренца:

.

– модуль силы Лоренца

где α – угол между  и .

Правило левой руки Лоренца позволяет определить направление этой силы: если расположить левую руку так, чтобы силовые вектора магнитного индукционного поля были направлены в ладонь, а пальцы ладони были вытянуты по направлению движения частицы с положительным зарядом, то отведенный в сторону большой палец левой руки укажет направление силы Лоренца.

Сила Ампера - Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле

Модуль силы Ампера

, где α – угол между векторами и