2 Циркуляция напряженности магнитного поля. Расчет магнитного поля тароида и соленоида

Пусть обмотка тороида имеет N витков, а ток в ней I. Если г < R2, то окружность Lx радиуса г не охватывает проводников с током, так и, по закону полного тока

напряженность магнитного поля внутри тороида

магнитная индукция внутри соленоида: Вне соленоидаУ конца полубесконечного соленоида, на его оси магнитная индукция равна: В точке, лежащей на середине оси соленоида магнитное поле будет максимальным:

Билет13

1Диполь электрическом поле. Момент сил, действующих на диполя в неоднородном поле

На диполь, находящийся в однородном электрическом поле, действует момент пары силЭто приводит к повороту диполя и установлению его в поле таким образом, что вектора поля и дипольного момента оказываются направлены в одну сторону.

2 Связь между индукцией и напряжености магнитного поля в веществе. Магнитная восприимчивость магнитная проницаемость

Магнитная восприимчивость — физическая величина, характеризующая связь между магнитным моментом (намагниченностью) вещества и магнитным полем в этом веществе. Реальные объекты могут обладать как положительными, так и отрицательными магнитными восприимчивостями. Примером веществ с отрицательной восприимчивостью могут служить диамагнетики — их намагниченность по направлению противоположна приложенному магнитному полю. Положительной восприимчивостью обладают, например, парамагнетики и ферромагнетики. Магнитная восприимчивость диамагнетиков и парамагнетиков мала и составляет величину порядка 10⁴ — 10⁶, при этом она практически не зависит от напряжённости приложенного магнитного поля. Заметные отклонения наблюдаются только в области сильных полей или низких температур.

Магнитная проницаемость — физическая величина, характеризующая связь между магнитной индукцией B и напряжённостью магнитного поля H в веществе μr — относительная, а μ — абсолютная проницаемость, μ0 — магнитная постоянная. Магнитная проницаемость связана с магнитной восприимчивостью χ следующим образом:

Билет14

1 Применение теоремы Остроградского-Гаусса для расчета электрических полей

При изучении электрического поля в диэлектрике различают два типа электрических зарядов — свободные и связанные.Итак, теорема Остроградского—Гаусса утверждает, что поток смещения сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме свободных электрических зарядов, охватываемых этой поверхностью. Поле в среде отличается от поля в вакууме тем, что оно создается как свободными, так и связанными зарядами. Следовательно, в самом общем случае в правую часть уравнения нужно добавить алгебраическую сумму связанных зарядов, охватываемых замкнутой поверхностью S: ;;

2 Сила Лоренса . Уравнение движения заряженной частицы в магнитных и электрических полях

Сила Лоренца численно равна Сила Лоренца всегда направлена перпендикулярно скорости заряженной частицы, сообщая ей нормальное ускорение. Следовательно, сила Лоренца не совершает работы. Она изменяет только направление скорости движения чаетицы в магнитном поле. Абсолютное значение скорости Заряда и его кинетичеекая энергия при движении в магнитном поле не изменяются.

Если частица, обладающая зарядом е, движется в пространстве, где имеется электрическое поле с напряжённостью E то на неё действует сила eE. Если, кроме электрического, имеется магнитное поле, то на частицу действует ещё сила Лоренца, равная e[uB] , где u - скорость движения частицы относительно поля, B - магнитная индукция. Поэтому согласно второму закону Ньютона уравнение движения частиц имеет вид:

Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле

Билет15

1 классическая теория электропроводимости металлов.

С точки зрения классической электронной теории высокая электропроводность металлов объясняется наличием огромного числа носителей заряда — электронов проводимости, перемещающихся по всему объему проводника. Друде предположил, что электроны проводимости в металле можно рассматривать как электронный газ, обладающий свойствами одноатомного идеального газа. При своем движении электроны проводимости сталкиваются с ионами кристаллической решетки металла. Поэтому можно говорить о средней длине свободного пробега электронов (К), которая по порядку величины должна быть равной периоду кристаллической решетки металла, т.е. 10^-8 см. Под действием внешнего электрического поля в металлическом проводнике возникает упорядоченное движение электронов, т.е. электрический ток. Плотность тока j равна общему заряду всех электронов, проходящих за одну секунду через единицу площади поперечного сечения проводника. Оценим порядок величины средней скорости (V) упорядоченного движения электронов. Таким образом, средняя скорость упорядоченного движения электронов, соответствующая электрическому току в проводнике, чрезвычайно мала по равнению со средней скоростью их теплового движения при обычных температурах. Незначительная средняя скорость(v) объясняется весьма частыми столкновениями электронов с ионами кристаллической решетки.

Билет16