3.3. Магнитное поле

1. Магнитный момент рамки с током. р_m=IS=ISn, где S – площадь поверхности, ограниченной контуром, n – единичный вектор нормали к плоскости контура, а S =S_n - вектор площадки S. Магнитный момент – это векторная величина равная

2. Определение вектора магнитной индукции. Вектор магнитной индукции – основная характеристика магнитного поля. По определению, модуль вектора В равен:

B=F_max/(|q|v). Магнитная индукция В численно равна отношению силы, действующей на заряженную частицу со стороны магнитного поля, к произведению абсолютного значения заряда и скорости частицы, если направление скорости частицы таково, что эта сила максимальна.

, где - максимальный момент силы (вращающий момент), действующий на рамку,I – сила тока в контуре, S – площадь контура.

, где - максимальная сила, действующая на проводник с током,l – длина Измеряется в Нм/Ам² =Тл.

величина, характеризующая магнитную поляризацию физического вакуумаиливеществав магнитном поле. Модуль численно равен количеству связанныхмагнитных зарядовна единице поверхности, которую вдольнормалипронизывает магнитное поле.Модуль и направление вектора магнитной индукции определяется по влиянию магнитного поля на рамку с током, помещаемую в заданную точку магнитного поля.

Вектор магнитной индукции – численно равен максимальному вращательному моменту, действующего на рамку с током с единичным магнитным моментом.

3. Закон Био- Савара – Лапласа. Что означают величины, входящие в это уравнение?

, r – радиус-вектор, проведенный из элемента dl проводника в точку А. μ-магнитная проницаемость, μ₀ – магнитная постоянная

4. Принцип суперпозиции магнитных полей. Магнитная индукция результирующего поля, создаваемого несколькими токаи или движущимися зарядами, равна векторной сумме магнитных индукций складываемых полем, создаваемых каждым током или движущимся зарядом в отдельности

Магнитная индукция результирующего поля, создаваемого несколькими токами или движущимися зарядами, равна векторной сумме магнитных индукций полей, создаваемых каждым током или движущимся зарядом.

5. Магнитная индукция поля прямого тока. Магнитная индукция поля прямого тока.

, где - максимальный момент силы (вращающий момент), действующий на рамку,I – сила тока в контуре, S – площадь контура.

6. Магнитная индукция поля кругового тока. Укажите направление вектора магнитной индукции в центре кругового витка с током.

7. Магнитная индукция поля соленоида. Нарисуйте линии магнитной индукции поля соленоида. ,=n/l – число витков на единицу длины.

8. Определение линий магнитной индукции. Нарисуйте линии магнитной индукции поля прямого тока. Это линии, касательные к которым в каждой точке указывают направление вектора магнитной индукции. Магнитные силовые линии замкнутые

9. Какое магнитное поле называется однородным? Приведите пример однородного магнитного поля. F=IBlsinα. Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки. Силовые линии входят в ладонь, четыре пальца указывают направление тока в проводнике, тогда большой палец укажет направление силы Ампера.

Магнитное поле называется однородным, если напряженность во всех точках этого поля одинакова. Поле между обкладками пластин диэлектрика.

10. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Как направлена сила Ампера, действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле?

Называется сила Ампера. Направление силы Ампера определяют по правилу левой руки. Ладонь расположена так, чтобы вектор магнитной индукции входил в нее, а 4 пальца расположены по направлению силы тока. Большой палец отогнутый на 90 градусов показывает направление силы Ампера.

11. Закон Ампера для параллельных токов. Как взаимодействуют токи противоположных направлений? F=l – длина проводника, r – расстояние между проводниками. Если токи имеют противоположные направления, то, используя правило левой руки, можно показать, что между ними действуют силы отталкивания., противоположно направленные отталкиваются

12. Закон Ампера для параллельных токов. Как взаимодействуют токи одинаковых направлений?

, противоположно направленные притягиваются F=

l – длина проводника, r – расстояние между проводниками. Токи одинаковых направлений притягиваются.

13. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме.

Циркуляция вектора индукции магнитного поля постоянного тока вдоль замкнутого контура равна алгебраической сумме токов, охватываемых этим контуром

14. Что означает, что магнитное поле имеет вихревой характер? Если переменное магнитное поле поместить в массивный проводник, то в нем возникают замкнутые, вихревые токи, которые называются токами Фуко.

15. Сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся заряд. Как движется заряженная частица в магнитном поле, если ее скорость параллельна вектору ?

Называется сила Лоренца. Сила Лоренца равна нулю, частица движется равномерно и прямолинейно. Сила Лоренца – сила, действующая на заряд, движущийся в магнитном поле

F=qvBsinα.

Если заряженная частица движется в магнитном поле со скоростью v вдоль линий магнитной индукции, то угол α между векторами v и B равен 0 или π. Тогда частица движется равномерно и прямолинейно.

16. Сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся заряд. Как движется заряженная частица в магнитном поле, если ее скорость перпендикулярна вектору ?

Называется сила Лоренца. Частица будет двигаться по окружности радиусом R с центростремительным ускорением. Сила Лоренца – сила, действующая на заряд, движущийся в магнитном поле

F=qvBsinα.

Частица движется по окружности.

17. Явление Холла.

Явление Холла – это возникновение электрического поля в проводнике или полупроводнике с током при перемещение его в магнитном поле. Если металлическую или полупроводниковую пластину поместить в магнитное поле с индукцией В и пропускать электрический ток I, то на гранях этой пластины, перпендикулярно векторам B и j появляется электрическое поле.

U=RIB/d – напряжение, которое возникает между противоположными гранями при эффекте Холла.

R=1/qn₀ – постоянная Холла. n₀ – концентрация заряженных частиц.

18. Чему равен вращающий механический момент, действующий на контур с током в магнитном поле? M=[p_mB]

19. Что происходит с контуром, если он ориентирован так, что направление вектора совпадает с положительной нормалью к контуру?Контур находится в состоянии устойчивого равновесия. М=0

20. Что происходит с контуром, если он ориентирован так, что положительная нормаль к контуру перпендикулярна направлению вектора ?Если нормаль к контуру перпендикулярна направлению вектора , то у контура есть вращающий момент, равный:

M=p_mB

21. Что называется магнитным потоком через площадку dS ? физическая величина dФ=B₀dScosα Скалярная физическая величина равная:

22. Теорема Гаусса для магнитного поля.

Поток вектора магнитой индукции сквозь любую замкнутую поверхность равен нулю.