Билет № 10

1. Магнитное поле прямого тока, кругового тока, соленоида.

Магнитное поле прямого тока имеет вид концентрических окружностей, расположенных в плоскостях, перпендикулярных проводнику. Направление линий индукции определяют по правилу правого винта (буравчика):Если поступательное движение правого винта (буравчика) совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения головки винта (рукоятки буравчика) показывает направление линий магнитной индукции.

Величину индукции магнитного поля В, созданного током I в прямом проводе, находящемся на расстоянии R от проводника вычисляют по закону Био- Савара –Лапласа, который для этого случая имеет вид: В=μμ_{0 ;} где μ- магнитная проницаемость вещества (величина, определяющая магнитные свойства вещества, для вакуума μ=1); μ₀-магнитная постоянная ( μ₀=4π·10^-7 Гн/м )

Магнитное поле кругового тока и соленоида.

Правило правого винта для кругового тока: Если вращать правый винт по направлению тока в контуре, то направление поступательного движения винта укажет направление линий магнитной индукции внутри контура. Индукция в центре кругового контура вычисляется по формуле: В= μμ_{0 ,;} где R- радиус контура.

Соленоид представляет собой длинную катушку с током. Внутри соленоида линии индукции параллельны и огибают его с наружной стороны. Индукция магнитного поля максимальна в средней части соленоида и равна: В= μμ_{0 ,} где N-число витков соленоида. На концах соленоида индукция слабее примерно в 2 раза.

2. Волновой процесс. Продольные и поперечные волны. Длина волны, скорость волн.

Колебания, возбужденные в какой либо точке среды ( твердой, жидкой или газообразной), распространяются в ней с конечной скоростью, зависящей от свойств среды, передаваясь от одной точки среды к другой. Процесс распространения колебаний в сплошной среде называется волновым процессом или волной. При распространении волны частицы среды не движутся вместе с волной, а колеблются около своих положений равновесия, Вместе с волной от частицы к частице среды передается лишь состояние колебательного движения и его энергия. Поэтому основным свойством всех волн, независимо от их природы, является перенос энергии без переноса вещества.

Среди разнообразных волн, встречающихся в природе и технике, выделяются следующие их типы: волны на поверхности жидкости, упругие (механические) и электромагнитные волны.

Механическими волнами называются механические возмущения, распространяющиеся упругой среде. Упругие волны бывают продольные и поперечные. В продольных волнах частицы среды колеблются в направлении распространения волны, а в поперечных – в плоскостях, перпендикулярных направлению распространения волны.

Продольные волны могут возбуждаться в средах, в которых возникают упругие силы при деформациях сжатия и растяжения. Примером продольной волны служат звуковые волны. Поперечные волны могут возбуждаться в среде, в которой возникают упругие силы при деформации сдвига. В жидкостях и газах возникают только продольные волны, а в твердых телах и продольные и поперечные. Скорость распространения механических волн зависит от свойств среды ( модуля упругости и плотности) , Е- модуль упругости, - плотность вещества.

Упругая волна называется гармонической, если соответствующие ей колебания частиц среды являются гармоническими.

Расстояние между ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе, называется длиной волны-λ. Длина волны равна расстоянию, на которое распространяется волна ( определенная фаза колебания ) за один период, т. е. λ= , или, учитывая, что Т·ν=1, где ν- частота колебаний, . График волны показывает зависимость смещения всех частиц среды от расстояния до источника колебаний в данный момент времени, а график колебаний – зависимость смещения данной частицы от времени.