8.4. Тесты – ответы.

219	1	238	4
220	1	239	1
221	1	240	1
222	2	241	2
223	1	242	2
224	1	243	1
225	1	244	1
226	1	245	2
227	1	246	1
228	1	247	1
229	1	248	1
230	3	249	1
231	4	250	3
232	4	251	1
233	3	252	3
234	1	253	1
235	1	254	3
236	1	255	3
237	2	256	2

9. Электромагнетизм

9.1. Программа курса.

Магнитное поле. Магнитная индукция. Закон Ампера. Магнитное поле тока. Закон Био – Савара - Лапласа и его применение к рас­чету магнитного поля. Магнитное поле прямолинейного проводника с током. Магнитное поле кругового тока. Магнитный момент витка с током. Вихревой характер магнитного поля. Действие магнитного поля Контур с током в магнитном поле. Магнитный поток. Теорема Остроградского - Гаусса. Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле.

Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея). Правило Ленца. Закон электромагнитной индукции. Явление самоиндукции. Индуктивность. Токи при замы­кании и размыкании цепи. Явление взаимной индукции. Взаимная индуктивность. Энергия системы проводников с током. Объемная плотность энергии магнитного поля.

Магнитное поле в веществе. Типы магнетиков. Намагниченность. Магнитная восприимчивость вещества и ее зависимость от температуры. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Напряженность магнитного поля. Магнитная прони­цаемость среды. Ферромагнетики. Опыты Столетова. Кривая намагни­чивания. Магнитный гистерезис.

Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Ток сме­щения. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля в интеграль­ной форме.

9.2. Основные формулы

Связь магнитной индукции с напряженностью магнитного поля

,

где - магнитная проницаемость изотропной среды; - магнитная постоянная. В вакууме , и тогда магнитная индукция в вакууме

,

Закон Био – Савара - Лапласа

или ,

где - магнитная индукция поля, создаваемого эле­ментом провода длиной с током ; - радиус-вектор, направленный от элемента проводника к точке, в которой определяется магнитная индукция; - угол между ра­диусом-вектором и направлением тока в элементе про­вода.

Магнитная индукция в центре кругового тока

,

где R - радиус кругового витка.

Магнитная индукция на оси кругового тока

,

где h - расстояние от центра витка до точки, в которой определяется магнитная индукция.

Магнитная индукция поля прямого тока

,

где - расстояние от оси провода до точки, в которой определяется магнитная индукция.

Магнитная индукция поля, создаваемого отрезком провода с током

.

Сила Лоренца:

.

ЭДС индукции

.

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

,

где - длина провода, - угол между векторами и .

Заряд, протекающий по замкнутому контуру при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур

или ,

где - сопротивление контура.

Индуктивность контура

.

ЭДС самоиндукции

.

Индуктивность соленоида

,

где п - отношение числа витков соленоида к его длине; V - объем соленоида.

Мгновенное значение силы тока в цепи, обладающей сопротивлением R и индуктивностью L:

а) (при замыкании цепи),

где - ЭДС источника тока; t - время, прошедшее после замы­кания цепи;

б) (при размыкании цепи),

где - сила тока в цепи при ; - время, прошедшее с момента размыкания цепи.

Энергия магнитного поля

.

Объемная плотность энергии магнитного поля (отношение энергии магнитного поля соленоида к его объему)

или или ,

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

Соотношение между токами и магнитным полем:

.

Закон индукции:

.

Вихревой характер поля:

.

Соотношение между электрическими зарядами и электрическим полем:

.

Электрические и магнитные свойства вещества:

.