Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПИПиИПвСОБ / ПИПиИПвСОБ / 1Весь конспект! Бегун Анастасия 012501.doc
Скачиваний:
421
Добавлен:
24.02.2016
Размер:
5.02 Mб
Скачать

3.2 Закон Фарадея

Отклонение электрических зарядов приводит к формированию электрического поля, которое, в свою очередь, вызывает появление разности потенциалов в проводящем материале, что означает, протекание в нем электрического тока.

Интенсивность магнитного поля в любой отдельно взятой точке определяется вектором В, касательным к силовой линии поля, проходящей через эту точку. Для лучшей наглядности будем считать, что количество силовых линий, проходящих через единицу площади поперечного сечения (перпендикулярного этим линиям), пропорционально модулю вектора В. Тогда можно утверждать, что там, где силовые линии расположены ближе друг к другу, плотность магнитного потока В больше, а там, где они значительно отстоят друг от друга, плотность меньше. (В часто называется магнитной индукцией).

Поток магнитного поля определяется следующим соотношением:

, (3.28)

где интеграл взят по поверхности, для которой определена FB.

Для определения вектора магнитной индукции В можно воспользоваться лабораторной методикой, где в качестве тестового объекта применяется элементарный положительный электрический заряд qQ. Пусть заряд перемещается в магнитном поле со скоростью V. При этом на заряд действует отклоняющая сила FB (рис. 3.1 ЗА), направленная под прямым углом к вектору скорости. Следует отметить, что вектор V во время движения заряда в магнитном поле меняет свое направление. Это приводит к тому, что заряд перемещается по спиральной, а не по параболической траектории (рис. 3.13Б). Движение по спирали является причиной возникновения магниторезистивного эффекта, на основе которого можно реализовать магниторезистивные датчики. Отклоняющая сила FB пропорциональна величине заряда, скорости его движения и магнитной индукции, т.е.

(3.29)

Вектор FB всегда направлен под прямым углом к плоскости, сформированной векторами V и В, т.е. он всегда перпендикулярен этим векторам. По правилу нахождения произведения векторов можно записать, что

(3.30)

где φ— угол между векторами v и В. Уравнение (3.30) часто применяется для выражения магнитной индукции через единицы заряда, скорости его движения и отклоняющей силы. Единица измерения В — (Ньютон/Кулон)/(метр/секунду). В системе СИ эта единица называется тесла (Тл). Поскольку Кулон/секунду = 1 Амперу, 1 Тл = ШьютонДамперхметр). Часто используется старая единица измерения магнитной индукции — Гаусс. Для перевода единиц из одной системы в другую можно воспользоваться соотношением: 1 Тл = 104 Гаусс.

(А) (Б)

Рис. 3.13 А — положительный заряд при перемещении через магнитное поле подвергается действию отклоняющей силы, Б — спиральное движение электрического заряда в магнитном поле.

3.3 Соленоид

Устройство, применяемое на практике для формирования магнитного поля, называется соленоидом. Он представляет собой длинный провод, намотанный в форме спирали, по которому протекает электрический ток I. При этом длина спирали намного превышает ее диаметр. Магнитное поле соленоида является векторной суммой полей, образованных его отдельными витками.