- •Лекция 1 Магнитное поле Введение
- •Постоянные магниты
- •Магнитное действие тока
- •Индукция магнитного поля
- •Картины силовых линий
- •Домашнее задание
- •Леция 2 Действие магнитного поля на проводник с током
- •Частные случаи:
- •Действие магнитного поля на движущийся заряд
- •Вывод формулы для модуля силы Лоренца
- •Работа силы Лоренца
- •Движение заряженной частицы в магнитном поле
- •Период обращения частицы в магнитном поле
- •Частица влетает в магнитное поле под углом к силовым линиям
- •Частица влетает в магнитное поле параллельно силовым линиям
- •Домашнее задание
- •Лекция 3 Магнитные свойства вещества
- •Домашнее задание:
- •Электромагнетизм Магнитный поток
- •Явление электромагнитной индукции
- •3. Контур выдвигается из поля
- •Домашнее задание
- •Лекция 4 Направление индукционного тока.
- •Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея)
- •Эдс индукции движущегося проводника
- •Самоиндукция. Индуктивность
- •Закон Фарадея для самоиндукции
- •Энергия магнитного поля
- •Переменный ток Лекция 5 Введение. Немного математики
- •Производные
- •Вращение рамки в однородном магнитном поле
- •Произвольная начальная фаза – рамка расположена под произвольным углом к силовым линиям.
- •Что такое фаза гармонических колебаний?
- •Элементы цепи переменного тока
- •Резистор в цепи постоянного тока
- •Резистор в цепи переменного тока
- •Мощность на резисторе в цепи переменного тока
- •Лекция 6 Конденсатор в цепи переменного тока
- •Емкостное сопротивление
- •Катушка индуктивности в цепи переменного тока
- •Мощность в цепи переменного тока
- •Лекция 7 Полная цепь переменного тока
- •Свободные и вынужденные колебания
- •Резонанс в электрической цепи
- •Трансформаторы
- •Принцип работы
- •Холостой ход (разомкнутая вторичная обмотка)
- •Нагруженный трансформатор (замкнутая вторичная обмотка)
- •Вопрос 1 Можно ли включать трансформатор в цепь постоянного тока? Почему?
- •Вопрос 2. Сколько может быть у трансформатора первичных обмоток? вторичных?
- •Метод векторных диаграмм. Закон Ома для цепи переменного тока
- •Передача электроэнергии
- •Свободные электромагнитные колебания
- •Превращения энергии в колебательном контуре
- •Лекция 8 электромагнитные волны Идеи теории Максвелла
- •Свойства электромагнитных волн
- •Излучение и прием электромагнитных волн.
- •Принципы радиосвязи
- •Шкала электромагнитных волн
- •Волновая оптика
- •Дифракция света. Дифракционная решетка.
- •Особенность обозначений:
- •Падение смешанного излучения на дифракционную решетку
- •Лекция 9 Геометрическая оптика. Законы геометрической оптики Законы отражения и преломления света. Показатель преломления.
- •Законы преломления света:
- •Полное внутреннее отражение
- •Ход лучей в призме
- •Построение изображения в плоском зеркале
- •Обозначения на схемах:
- •Ход лучей в линзах
- •Построение изображений в линзах
- •Формула линзы
- •Лекция 10 Элементы специальной теории относительности Введение
- •Постулаты сто
- •Относительность промежутков времени:
- •Относительность расстояний
- •Относительность одновременности
- •Принцип соответствия
- •Элементы релятивистской динамики
- •Квантовая физика Квантовая гипотеза Планка:
- •Свойства фотонов:
- •Фотоэффект
- •Законы Столетова для фотоэффекта
- •Спектр атома водорода
- •Излучение Солнца
- •Строение атома
- •Опыты Резерфорда
- •Неустойчивость атома Резерфорда
- •Постулаты Бора
- •Объяснение закономерностей линейчатых спектров
- •Объяснение спектра атома водорода
- •Лекция 12 Физика атомного ядра Элементарные частицы
- •Специальные единицы в ядерной физике
- •Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц (домашнее задание: темы для докладов))
- •Протонно-нейтронная модель атомного ядра
- •Изотопы
- •Ядерные силы
- •Дефект масс атомного ядра
- •Энергия связи атомного ядра
- •Устойчивые и неустойчивые ядра
- •Удельная энергия связи
- •Радиоактивность
- •Закон радиоактивного распада
- •Деление атомных ядер
- •Сравнение энергетического выхода реакций горения органического топлива и реакций ядерного деления
- •Ядерные реакции
- •Реакции ядерного синтеза
- •Цепная реакция. Критическая масса
- •Ядерные реакторы
Домашнее задание
1. Повторить элементы статики: момент силы, плечо силы, виды равновесия.
2. Нарисовать картинки силовых линий для прямого тока
3.Решить лекционную задачу для антипараллельных токов (Ответ 12*10-7 Тл)
Леция 2 Действие магнитного поля на проводник с током
Если поместить проводник с током в магнитное поле, то на него будет действовать сила, которая называется силой Ампера.
Сила Ампера - сила, с которой
магнитное поле действует на проводник с током
И з опыта известно, что сила Ампера зависит от взаимного расположения проводника и силовых линий магнитного поля.
Модуль силы Ампера вычисляется по формуле:
Нельзя путать эту формулу с формулой для силы взаимодействия двух параллельных токов!
Частные случаи:
проводник
перпендикулярен силовым линиям,
сила
Ампера максимальна
проводник
параллелен
силовым
линиям, -сила Ампера равна нулю
Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки.
Примеры применения правила левой руки. Отдельно рассмотреть случай Fa=0, когда правило применить невозможно.
Задача Угол между проводником с током и направлением вектора магнитной индукции внешнего однородного магнитного поля увеличился от 30 до 90 градусов. Как изменилась сила Ампера?
Дано Решение
B1=B2 I1=I2 α2
= 900 α1
= 300 F2/F1
=?
F= BILsinα F2/F1=sin
α2/
sin α1
= sin90/sin30=2
Ответ:
сила Ампера увеличилась в 2 раза
Действие магнитного поля на движущийся заряд
Из опыта известно, что магнитное поле действует на проводник с током и на ток без проводника (пучки заряженных частиц). Следовательно, причина появления силы Ампера в том, что магнитное поле действует на движущиеся заряды.
Сила Ампера Сила Лоренца
Сила Лоренца – сила, с которой магнитное поле действует на движущийся заряд.
Вывод формулы для модуля силы Лоренца
Рассмотрим проводник с током «изнутри». Введем обозначения
S - площадь поперечного сечения проводника
q - заряд одной частицы
v - скорость упорядоченного движения частиц
t - время наблюдения
L - длина участка проводника, L = v t
N - число частиц в объеме L S = V t S
Q - общий заряд этих частиц
Сила Лоренца = Сила Ампера/число частиц
Сила тока = заряд, прошедший через поперечное сечение / время наблюдения
длина пройденного пути = (скорость частицы)*время
после подстановки получаем
Результат: модуль силы Лоренца вычисляется по формуле
Сила Лоренца направлена перпендикулярно скорости движения заряда и вектору магнитной индукции
Направление силы Лоренца вычисляется по правилу левой руки
для положительного заряда
для отрицательного заряда