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:
.