Скачиваний:
49
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
1.34 Mб
Скачать

Закон Джоуля – Ленца

(4)

Количество теплоты, выделяемой током в проводнике, пропорционально силе тока, времени его прохождения и напряжению.

Соединения сопротивлений

Последовательное соединение

,

.

Так как , то

(5)

Параллельное соединение

,

,

,

(6)

Правила Кирхгофа для разветвленных цепей

Первое правило вытекает из закона сохранения заряда в узле: сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из узла:

. (7)

Второе правило вытекает из закона Ома для неоднородного участка цепи: в произвольном замкнутом контуре алгебраическая сумма ЭДС, действующих в этом контуре, равна сумме падений напряжений на отдельных участках этого контура:

(8)

.

.

.

Для расчета разветвленных цепей необходимо:

  1. выбрать произвольно направления токов на всех участках цепи. Если при решении ток получится отрицательным, то поменять его направление;

  2. выбрать направление обхода контура, при этом IR > 0 , если направление обхода совпадает с направлением тока,  > 0, если ЭДС действует по направлению обхода;

  3. составить количество уравнений, применяя правила Кирхгофа, равное количеству неизвестных.

  1. Магнитное поле, магнитная индукция

Магнитные явления были известны еще в древнем мире. Компас был изобретен более 4500 лет тому назад. Он появился в Европе приблизительно в XII веке новой эры. Однако только в XIX веке была обнаружена связь между электричеством и магнетизмом, и возникло представление о магнитном поле.

Источники электростатического поля неподвижные заряды

Источники магнитного полядвижущиеся заряды (токи)

Аналогично вектору напряженности  электрического поля силовой характеристикой магнитного поля являетсявектор магнитной индукции .Вектор магнитной индукции определяет силы, действующие на токи или движущиеся заряды в магнитном поле.

Аналогично силовым линиямв электростатике можно построить линии магнитной индукции, в каждой точке которых вектор направлен по касательной.

За положительное направление магнитного поля принято:

  1. направление силы, действующей на северный полюс магнитной стрелки;

  2. направление нормали (вектора магнитного момента рамки с током), определяется по правилу правого винта.

(1)

На рамку площадью S с током I действует вращающий момент, зависящий как от свойств поля, так и от свойств рамки

, Тл (тесла) (2)

Рис. 2. Линии магнитной индукции полей постоянного магнита и катушки с током

Магнитная индукция в данной точке однородного магнитного поля определяется максимальным вращающим моментом, действующим на рамку с единичным магнитным моментом, когда нормаль к рамке перпендикулярна направлению поля.

29. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера. Взаимодействие параллельных токов

Действие магнитного поля на проводник с током изучалось Эрстедом и Ампером. Сила, действующая со стороны магнитного поля на проводник с током, называется силой Ампера.

, (1)

, (2)

Правило левой руки

Если расположить левую руку так, чтобы линии индукции входили в ладонь, а вытянутые пальцы были направлены вдоль тока, то отведенный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник.

Правило буравчика (правого винта)

Воображаемый буравчик располагается перпендикулярно плоскости, содержащей вектор и проводник с током, затем его рукоятка поворачивается от направления тока к направлению вектора .Поступательное перемещение буравчика показывает направление силы Ампера .

При  = /2 , отсюда

, (3)

В системе единиц СИ за единицу магнитной индукции принята индукция такого магнитного поля, в котором на каждый метр длины проводника при силе тока 1 А действует максимальная сила Ампера 1 Н. Эта единица называется тесла (Тл).

Тесла – очень крупная единица. Магнитное поле Земли приблизительно равно 0,5·10–4 Тл. Большой лабораторный электромагнит может создать поле не более 5 Тл.