45. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость.

I - алгебраическая сумма макро- и микротоков сквозь поверхность, натянутую на замкнутый контур L.

Закон полного тока для магнитного поля в веществе: циркуляция вектора напряженности магнитного поля вдоль произвольного замкнутого контура L равна алгебраической сумме макротоков сквозь поверхность, натянутую на этот контур:

Напряжённость магни́тного по́ля Н — векторная физическая величина, равная разности вектора магнитной индукции B и вектора намагниченности M.

Магнитная проницаемость — физическая величина, коэффициент (зависящий от свойств среды), характеризующий связь между магнитной индукцией и напряжённостью магнитного поля в веществе. Для разных сред этот коэффициент различен.

Магнитная проницаемость связана с магнитной восприимчивостью χ следующим образом:

V Электромагнитная индукция. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля

46. Явление электромагнитной индукции. Основной закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Для катушки, находящейся в переменном магнитном поле, закон Фарадея можно записать следующим образом:

Для любого замкнутого контура индуцированная электродвижущая сила (ЭДС) равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур. – Основной закон электромагнитной индукции.

Правило Ленца определяет направление индукционного тока и гласит:

Индукционный ток всегда имеет такое направление, что он ослабляет действие причины, возбуждающей этот ток.

47. Явления самоиндукции и взаимной индукции. Индуктивность длинного соленоида. Коэффициент взаимной индукции.

ЭДС индукции, возникающая в самом же контуре, называется ЭДС самоиндукции, а само явление – самоиндукция. Если же ЭДС индукции возникает в соседнем контуре, то говорят о явлении взаимной индукции.

Ф = M*I

Коэффициент взаимной индукции (М) зависит от формы и размеров контуров и от их взаимного расположения. Он зависит также от свойств окружающей среды.

Соленоид — длинная, тонкая катушка, то есть катушка, длина которой намного больше, чем её диаметр. Индукти́вность (или коэффициент самоиндукции) — коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и магнитным потоком, создаваемым этим током через поверхность, краем которой является этот контур.

48. Магнитная энергия тока. Плотность энергии магнитного поля.

- Приращение плотности энергии магнитного поля

-количество энергии на единицу объем (плотность энергии магнитного поля).

Энергия магнитного поля: Согласно закону сохранения энергии энергия магнитного поля, созданного током, равна той энергии, которую должен затратить источник тока (гальванический элемент, генератор на электростанции и др.) на создание тока. При размыкании цепи эта энергия переходит в другие виды энергии. То, что для создания тока необходимо затратить энергию, т. е. необходимо совершить работу, объясняется тем, что при замыкании цепи, когда ток начинает нарастать, в проводнике появляется вихревое электрическое поле, действующее против того электрического поля, которое создается в проводнике благодаря источнику тока. Для того чтобы сила тока стала равной /, источник тока должен совершить работу против сил вихревого поля. Эта работа идет на увеличение энергии магнитного поля тока. При размыкании цепи ток исчезает, и вихревое поле совершает положительную работу. Запасенная током энергия выделяется. Это обнаруживается, например, по мощной искре, возникающей при размыкании цепи с большой индуктивностью.

Энергия магнитного поля, созданного током, проходящим по участку цепи с индуктивностью L, определяется по формуле

плотность энергии магнитного поля (т. е. энергия единицы объема) пропорциональна квадрату магнитной индукции: