
- •Список питань до модуля по курсу «фізичні основи інформаційних систем»
- •1) Електричний заряд. Електричне поле. Закон Кулона. Напруженість та індукція електричного поля. Принцип суперпозиції електричних полів
- •2) Потік вектора напруженості та індукції електричного поля. Теорема Остроградського-Гауса
- •3)Розрахунок електричних полів за допомогою теореми Остроградського-Гауса
- •5) Електричне поле нескінченої рівномірно зарядженої прямої.
- •6) Електричне поле нескінченної рівномірно зарядженої площини.
- •7)Робота сил електричного поля. Теорема про циркуляцію вектора напруженості електричного поля. Потенціал
- •8) Розрахунок потенціалу електричного поля деяких заряджених тіл
- •9). Потенціал поля нескінченної рівномірно зарядженої прямої
- •10). Потенціал поля нескінченої рівномірно зарядженої площини
- •11)Провідники в електричному полі. Електроємність відокремленого провідника
- •12) Конденсатори. Електроємність конденсатора. З’єднання конденсаторів
- •14)Електричний струм. Закон Ома для ділянки кола. Закон Ома в диференціальній формі
- •15)Робота і потужність струму. Закон Джоуля-Ленца
- •16) Магнітне поле і його характеристики. Дія магнітного поля на контур зі струмом. Принцип суперпозиції. Класифікація магнетиків
- •17)Закон Біо-Савара-Лапласа. Магнітне поле прямолінійного та колового струмів
- •18)Циркуляція вектора напруженості магнітного поля. Вихровий характер магнітного поля. Поле довгого соленоїда
- •19)Дія магнітного поля на струм; сила Ампера
- •20) Магнітний потік. Теорема Гауса для магнітного поля
- •21)Явище електромагнітної індукції. Закон Фарадея. Правило Ленца
- •22)Магнітне поле в речовині
- •23. Фізичні основи принципу запису на магнітний носій та читання з нього.
- •24. Пам’ять на магнітній стрічці (стрімер). Пам’ять на магнітній дротині.
- •25. Технологія запису даних на магнітну стрічку.
- •26. Способи запису даних на магнітну стрічку.
- •28) Приклад логічної схеми на феритових кільцях.
- •29) Сучасний жорсткий диск складається з наступних основних частин:
- •30) Підвищення щільності запису магнітних дисків за допомогою технології afc (antiferromagnetically coupled)
- •31. Накопичувач на змінних жорстких дисках (hdd Rack).
- •33.Види головок запису/читання. Індукційні та Феритові головки
- •34.Види головок запису/читання. Головки з металом в зазорі ,тонкоплівкові (tf);
- •36.Види головок запису/читання. Головки гіганські магніторезистивні;
- •38) Технології магнітного запису інформації
- •38А) Технології магнітного запису інформації Система паралельного (горизонтального) зберігання даних.
- •38Б) Технології магнітного запису інформації Система перпендикулярного (вертикального) зберігання даних.
- •38В) Технології магнітного запису інформації Система магнітного теплового зберігання даних.
- •38Г) Технології магнітного запису інформації Система структурованого (паттернованого) зберігання даних.
19)Дія магнітного поля на струм; сила Ампера
Я
Рис.
4.12



або
в скалярній формі
, (4.23)
де α – кут між напрямками струму та магнітної індукції. Напрямок сили Ампера можна визначити за правилом лівої руки (рис. 4.12).
С
ила,
що діє на провідник зі струмом скінченої
довжини, знаходиться з (4.22) або (4.23)
інтегруванням по всій довжині провідника:
(4.24)
Зокрема, для прямолінійного провідника довжиною в однорідному магнітному полі
Сила Лоренца. Рух електричних зарядів в магнітному полі
Досліди
показують, що на електричний заряд, який
рухається в магнітному полі, діє з боку
поля сила (сила Лоренца), що напрямлена
перпендикулярно до швидкості і пропорційна
величині заряду і векторному добутку
його швидкості та магнітної
індукції:
(4.27),або
в скалярній формі
, (4.28)де
α
– кут між
і
.
20) Магнітний потік. Теорема Гауса для магнітного поля
Магнітним
потоком через
елементарну площадку
називається фізична величина, що дорівнює
скалярному добутку вектора магнітної
індукції та площі площадки:
Рис. 4.17
, (4.33)де
–
проекція
на нормаль до площадки;
– кут між векторами
та
(рис.4.17).
Я
кщо
врахувати правила побудови ліній
магнітної індукції (див. §4.1), то стає
очевидним фізичний зміст магнітного
потоку: він чисельно дорівнює кількості
ліній магнітної індукції, що перетинають
дану площадку. Магнітний потік через
довільну поверхню знайдемо інтегруванням
(4.33) по площі поверхні:
. (4.34)
Зокрема,
для плоскої поверхні в однорідному
магнітному полі
. (4.35)
В
СІ одиницею вимірювання магнітного
потоку є Вебер:
.
Магнітний
потік може бути як додатнім, так і
від’ємним, в залежності від знаку
(визначається позитивним напрямком
нормалі
).
Теорема Гауса
для магнітного поля:
магнітний потік через будь-яку замкнену
поверхню дорівнює нулю:
.(4.36)Ця
теорема є наслідком того, що в природі
не існує «магнітних зарядів», лінії
магнітної індукції не мають ні початку,
ні кінця ,тому
число ліній, що входять в довільну
замкнену поверхню, дорівнює числу ліній,
що виходять з неї.
21)Явище електромагнітної індукції. Закон Фарадея. Правило Ленца
Як показав
Ерстед магнітне поле породжується
провідниками зі струмом. Виникає питання:
чи не можна створити електричний струм
за допомогою магнітного поля? Це питання
експериментальним шляхом розв’язав
М.Фарадей в 1837 році. Він встановив, що в
замкненому контурі виникає електричний
струм, якщо площину охоплену контуром,
перетинає змінний магнітний потік,
тобто, якщо
Цей струм Фарадей назвав індукційним
(наведеним), а саме явище – явищем
електромагнітної індукції. Зрозуміло,
що в цій ситуації виникнення струму є
вторинним ефектом; первинним є виникнення
електрорушійної сили індукції.
Отже,
явищем електромагнітної індукції
називається виникнення електрорушійної
сили в контурі при зміні магнітного
потоку через площину, обмежену контуром.
Величина е.р.с. індукції дорівнює
швидкості зміни магнітного потоку
(закон Фарадея):
.
(4.40)
Знак “–” в законі Фарадея відповідає правилу Ленца: індукційний струм завжди має такий напрямок, щоб своїм магнітним полем протидіяти зміні магнітного потоку, який викликає появу цього струму. Правило Ленца відображає закон збереження енергії стосовно явища електромагнітної індукції: якби індукований магнітний потік, всупереч правилу Ленца , сприяв зростанню швидкості зміни індукуючого потоку, то це призвело б до збільшення струму, в результаті чого збільшився б магнітний потік, знову збільшився б індукційний струм, і так – до нескінченості. Зрозуміло, що такий «саморозгін» суперечить закону збереження енергії.