
- •Электричество и магнетизм.
- •1. Электрические заряды и их свойства. Взаимодействие электрических зарядов.
- •Законы постоянного электрического тока
- •2.Сопротивление проводников и его температурная зависимость.
- •Электромагнетизм.
- •8. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.
- •12. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Правило Ленца.
- •15. Энергия магнитного поля.
- •Основы теории Максвелла.
Электромагнетизм.
1. Магнитное поле. Индукция МП. Напряжённость МП. Силовые линии МП.
Магнитное поле —
силовое поле, действующее на движущиеся
электрические заряды и на тела,
обладающие магнитным
моментом,
независимо от состояния их движения[1],
магнитная составляющая электромагнитного
поля. Магнитная
индукция, B — векторная величина,
являющаяся силовой характеристикой магнитного
поля (его
действия на заряженные частицы) в данной
точке пространства. Определяет, с
какой силой,
F магнитное
поле действует на заряд,q ,
движущийся со скоростью,
.
Напряжённость
магнитного поля —
(стандартное обозначение Н)
это векторная физическая
величина,
равная разности вектора магнитной
индукции B и вектора
намагниченности M:
,
где μ0 - магнитная
постоянная.
СИЛОВЫЕ ЛИНИИ электрических и магнитных полей - линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением напряженности электрического или соответствующего магнитного поля; качественно характеризуют распределенние электромагнитного поля в пространстве. Силовые линии - только наглядный способ изображения силовых полей.
2. Магнитный поток.
Магнитное
поле характеризуется также величиной,
носящей название магнитного
потока. Магнитный поток можно
представить (если условиться изображать
его графически) общим числом магнитных
линий, проходящих через всю рассматриваемую
поверхность. В частности, под магнитным
потоком Ф, проходящим через площадь S,
перпендикулярную магнитным линиям,
понимают произведение величины
магнитной индукции В на величину площади,
которая пронизывается этим магнитным
потоком.
3. Закон Био – Савара - Лапласа.
Закон Био́—Савара—Лапла́са — физический закон для определения вектора индукции магнитного поля, порождаемого постоянным электрическим током.
Для
проводникас током,I,
элемента dL
которого создает в некоторой точке А
индукцию поля dB,
записывается в виде:
,
где а – угол мужду векторами dL
и r,
dL
– вектор, по модулю равный длине dL
элемента проводника и совпадающий по
направлению с током, r
– радиус вектор, проведённый из элемента
dL
проводника в точку А поля, r
– модуль радиус-вектора.
4. Принцип суперпозиции.
Для
магнитного поля, как и для электрического,
справедлив принцип суперпозиции:
магнитная индукция результирующего
поля, создаваемого несколькими токами
или движущимися зарядами, равна векторной
сумме магнитных индукций складываемых
полей, создаваемых каждым током или
движущимся зарядом в отдельности:
5.Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции.
6. Теорема Гаусса для магнитных полей.
7. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера.
Магнитное поле действует с некоторой силой на любой проводник с током, находящийся в нем. Если проводник, по которому протекает электрический ток подвесить в магнитном поле, например, между полюсами магнита, то магнитное поле будет действовать на проводник с некоторой силой и отклонять его.
Силу,
действующую на проводник с током в
магнитном поле, называют силой
Ампера.
На проводник с током, находящийся в
магнитном поле, действует сила, равная
,
I -
сила тока в проводнике, B -
модуль вектора индукции магнитного
поля, L -
длина проводника, находящегося в
магнитном поле, -
угол между вектором магнитного поля и
направлением тока в проводнике.
Направление
силы Ампера
определяется по правилу левой руки: если
левую руку расположить так, чтобы
перпендикулярная составляющая вектора
магнитной индукции В входила в ладонь,
а четыре вытянутых пальца были направлены
по направлению тока, то отогнутый на 90
градусов большой палец покажет направление
силы, действующей на отрезок проводника
с током, то есть силы Ампера.