22. Явление электромагнитной индукции. Эдс электромагнитной индукции. Правило Ленца.

Магнитный поток через поверхность, ограниченную проводящим контуром:

а) в случае однородного магнитного поля и плоской поверхности

или ,

где S — площадь контура;  — угол между нормалью к плоскости контура и вектором магнитной индукции, B_n – проекция вектора B на нормаль n к поверхности контура,

б) в случае неоднородного поля и произвольной поверхности

(интегрирование ведется по всей поверхности).

Явление электромагнитной индукции состоит в том, что в замкнутом проводящем контуре возникает индукционный (наведенный) ток при изменении магнитного потока через поверхность ограниченную данным контуром.

Правило Ленца: индукционный ток имеет такое направление, чтобы противодействовать причине своего появления.

ЭДС индукции, возникающая в проводящем контуре

.

Для соленоида с равномерно намотанными плотно прилегающими друг к другу витками числом N ЭДС индукции

Разность потенциалов на концах провода длиной l, движущегося со скоростью v в магнитном поле,

,

где l — длина провода;  — угол между векторами v и В.

23. Явление самоиндукции. Индуктивность. Явление взаимной индукции.

Магнитный поток через поверхность, ограниченную проводящим контуром:

а) в случае однородного магнитного поля и плоской поверхности

или ,

где S — площадь контура;  — угол между нормалью к плоскости контура и вектором магнитной индукции, B_n – проекция вектора B на нормаль n к поверхности контура,

б) в случае неоднородного поля и произвольной поверхности

(интегрирование ведется по всей поверхности).

Явление самоиндукции состоит в том, что в замкнутом проводящем контуре, по которому течет ток, возникает ЭДС (называемая ЭДС самоиндукции) при изменении этого тока.

Индуктивность контура

.

ЭДС самоиндукции

.

Индуктивность соленоида с равномерно намотанными плотно прилегающими друг к другу витками числом N.

,

где n=N/l — число витков на единицу длины соленоида, V — объем соленоида.

Пусть имеются два близко расположенных контура. При протекании по одному из них тока, протекающего по первому контуру, меняется индукция магнитного поля и, следовательно, магнитный поток, пронизывающий второй контур. Изменение магнитного потока, пронизывающего второй контур, индуцирует в последнем ЭДС

Взаимной индукцией называется возникновение ЭДС индукции в одном из контуров при изменении тока в другом при наличии общего магнитного потока (магнитной связи между контурами).

Коэффициент L₁₂ называется взаимной индуктивность контуров.

24. Энергия магнитного поля.

Энергия магнитного поля

.

Объемная плотность энергии магнитного поля (энергия магнитного поля в единице объема)

, или , или ,

где В — магнитная индукция; Н — напряженность магнитного поля.

25. Электромагнитная волна. Вектор Пойнтинга.

Электромагнитная волна представляет собой процесс колебаний электрического и магнитного полей, распространяющийся в пространстве. В электромагнитной волне вектор напряженности электрического поля Е колеблется перпендикулярно вектору напряженности магнитного поля H и оба они перпендикулярны вектору скорости волны v.

Перенос энергии электромагнитной волной характеризуется вектором Пойнтинга: S=[E H]. Он численно равен плотности потока энергии электромагнитной волны (Вт/м²) и направлен вдоль скорости.