13.Правило Ленца. Эдс индукции.

Правило Ленца, правило для определения направления индукционного тока: Индукционный ток, возникающий при относительном движении проводящего контура и источника магнитного поля, всегда имеет такое направление, что его собственный магнитный поток компенсирует изменения внешнего магнитного потока, вызвавшего этот ток. Сформулировано в 1833 г. Э. Х. Ленцем.

Если ток увеличивается, то и магнитный поток увеличивается.

14.Методы измерения магнитной индукции.

А.Столетов – баллистический метод. Полный магнитный поток изменяется от Ψ₁ до Ψ₂.

15.Токи Фуко. Скин-эффект.

Индукционные токи в сплошных массивных проводниках – токи Фуко или вихревые токи. R – мало Þ I_Ф – значительные.

По правилу Ленца – направление I_Ф, чтобы противиться причине, их вызвавшей Þ движущиеся в магнитном поле проводники испытывают сильное торможение. Используют при демпфировании подвижных частей гальванометров, сейсмографов и других приборов (рис). Преимущество – э/м успокоитель не препятствует точному приходу системы в равновесие.

---скин-эффект (skin) или поверхностный эффект Þ внутренняя часть проводника бесполезна Þ проводник в виде трубки.

16.Самоиндукция и взаимоиндукция. Индуктивность контура.

Ток I, текущий в любом контуре, создает пронизывающий этот контур магнитный поток Ψ; при изменениях I изменяется и Ψ Þ в контуре ЭДС Þ явление самоиндукции.

В ~ I (закон Б.-С.-Л.) Þ I в контуре и создаваемый им Ψ пропорциональны друг другу Þ Ψ = LI, где L – индуктивность контура.

минус – правило Ленца.

Два контура (рис) расположены близко друг к другу. I₁ создает через второй контур Ψ₂ = L₂₁I₁.

Контуры 1 и 2 – связанные, возникновение Э_i в одном из контуров при изменении I в другом – взаимная индукция.

17.Токи при замыкании и размыкании цепи.

В соответствии с правилом Ленца дополнительные токи приводят к тому, что установление тока при замыкании и убывании при размыкании цепи – постепенно

скорость убывания зависит от t = L/R – постоянной времени цепи

I = I₀exp (-t/t), t - время, в течение которого ток изменяется в е раз.

18.Энергия магнитного поля.

19.Магнитное поле в веществе. Магнитные моменты электронов и атомов.

В среде поле изменяется, т.к. всякое вещество – магнетик – под действием магнитного поля приобретает магнитный момент (намагничивается). Намагниченное вещество создает магнитное поле В' Þ В = В₀ + В' (аналогично Е).

Истинное (микроскопическое) поле в магнетике сильно изменяется в пределах межмолекулярных расстояний. В – усредненное (макроскопическое) поле.

20.Атом в магнитном поле.

При внесении атома в магнитное поле с индукцией на электрон, движущийся по орбите, эквивалентной замкнутому контуру с током, действует момент сил :

При этом изменяется орбитальный момент импульса электрона:

Теорема Лармора: единственным результатом влияния магнитного поля на орбиту электрона в атоме является прецессия орбиты и вектора – орбитального магнитного момента электрона с угловой скоростью вокруг оси, проходящей через ядро атома параллельно вектору индукции магнитного поля.

Прецессия орбиты электрона в атоме приводит к появлению дополнительного орбитального тока, направленного противоположно току I:

и соответствующего ему наведенного орбитального магнитного момента :