26. Магнитное поле. Опыт Эйхенвальда и Иоффе. Магнитная индукция.

Магнитное поле - форма проявления электромагнитного поля. Это поле действует на движущиеся частицы, обладающие электрическим зарядом, а так же на намагниченные тела независимо от их движения.

Способность магнитного поля вызывать появление механической силы, действующий на какой-либо элемент тока, можно количественно описать, задавая в каждой точке поля некоторый вектор B. При этом сила, действующая на элемент тока i∙dl, равна , где В- вектор индукции – силовая характеристика магнитного поля. . Вектор В перпендикулярен направлению элемента проводника dl и действующей на этот элемент силе dF.\

О пыт Эйхенвальда показан на рис. Два параллельных металлических диска D₁ и D₂ могут вращаться вокруг осей О и О₁. Вблизи дисков, на тонкой нити, подвешена небольшая магнитная стрелка, ось которой параллельна плоскости дисков. Для наблюдения поворота, стрелка снабжена зеркальцем З. Стрелка помещена в проводящий кожух, для предохранения действия электрического поля. Оба диска заряжались и приводились в быстрое вращение. Опыт показал, что при вращении дисков стрелка отклоняется, что указывает на наличие магнитного поля. Если между пластинами поместить диэлектрик, с диэлектрической проницаемостью ε, то заряд на дисках увеличивался в ε-раз.

Опыт Эйхенвальда показал, что любые движущиеся заряды, независимо от их природы, вызывают магнитное поле.

38. Электромагнитная индукция. Явление самоиндукции. Практическое применение электромагнитной индукции.

Электрические токи создают вокруг себя магнитное поле. Существует и обратное явление: магнитное поле вызывает появление электрических токов. В 1831 году, Фарадей назвал это явлением электромагнитной индукции. Оно состоит в том, что в проводящем контуре, находящемся в переменном магнитном поле, возникает ЭДС индукции ε_i. Закон Фарадея для электромагнитной индукции: ЭДС индукции численно равна и противоположна по знаку скорости изменения электромагнитного потока. . Знак минус является выражением правила Ленца: индукционный ток в контуре имеет всегда такое направление, что создаваемый им магнитный поток сквозь поверхность, ограниченную контуром, уменьшает те изменения магнитного потока, которые вызывали появление индукционного тока.

Возникновение ЭДС индукции в цепи в результате изменения тока в этой цепи называется явлением самоиндукции. Собственное магнитное поле тока в контуре создаёт магнитный поток сквозь поверхность, ограниченную контуром: , который называется потоком самоиндукции контура. , где L- индуктивность контура – величина зависящая от геометрической формы контура, его размеров и относительной магнитной проницаемости среды.

39. Индуктивность соленоида.

Соленоид – цилиндрическая катушка, состоящая из большого числа витков проволоки образующих винтовую линию. Магнитное поле и напряженность соленоида в точках оси совпадающих сего концами, равны

Если считать напряжённость в каждой точке одинаковой, то H=n_i=N_i/l. Найдём магнитный поток проходящий через один виток соленоида . Тогда магнитный поток проходящий через все витки равен . Зная магнитный поток, можем найти индуктивность. Индуктивность соленоида длинной l и площадью поперечного сечения S, с числом витков N, равна , где n=N/l- число витков на единицу длинны, а V=S∙l – объём соленоида. к – коэффициент, зависящий от l и d.