Проводник: Поле бесконечно длинного проводника:

П оле кругового тока: Сила Ампера на единицу длины проводника: Сила тока 1 А – сила такого тока при прохождении которого по двум параллельным проводникам расположенным на расстоянии 1 м друг от друга возникает сила взаимодействия на каждый метр длины проводника:

№ 3.17

Закон полного тока: Теорема о циркуляции вектора B: циркуляция вектора B по произвольному замкнутому контуру равна произведению магнитной постоянной µ₀ на алгебраическую сумму токов, охватываемых этим контуром: Магнитное поле тороида в вакууме: Магнитное поле соленоида: Потоком вектора магнитной индукции (магнитным потоком) через площадку dS называется скалярная физическая величина: Теорема Гаусса для магнитного поля в вакууме: поток вектора магнитной индукции сквозь любую замкнутую поверхность равен нулю:

№3.18

В сякое вещество является магнетиком, т.е. способно под действием магнитного поля приобретать магнитный момент (намагничиваться). В любом теле существуют микроскопические токи (микротоки), обусловленные движением электронов в атомах и молекулах - молекулярные токи: Вектор намагниченности: магнитный момент единицы объема магнетика: Орбитальный магнитный момент электрона, движущегося по круговой орбите, площадью S: Собственный механический момент импульса называемый спином:

Собственный (спиновый) магнитный момент:

№3.19

В ектор магнитной индукции B характеризует результирующее магнитное поле, создаваемое всеми макро- и микротоками: Магнитное поле макротоков описывается вектором напряженности магнитного поля H: Магнитная восприимчивость вещества: χ

З акон полного тока: циркуляция вектора магнитной индукции по произвольному замкнутому контуру равна алгебраической сумме токов проводимости и молекулярных токов (токов намагниченности), охватываемых этим контуром, умноженной на магнитную постоянную:

Граничные условия: при переходе через границу

р аздела двух магнетиков нормальная составляющая вектора B изменяется непрерывно, а нормальная составляющая вектора H претерпевают скачок. При переходе через границу раздела двух магнетиков

т ангенциальная составляющая вектора H изменяются непрерывно, а тангенциальная составляющая вектора B претерпевают скачок.

№3.20

Е сли магнитные моменты атомов или молекул в отсутствии магнитного поля равны 0,то это вещество – диамагнетик:

(золото, медь, серебро). Если магнитные моменты атомов или молекул в отсутствии магнитного поля не равны 0, то это вещество – парамагнетик: (алюминий, платина, редко земельные). Если магнитные моменты атомов или молекул в отсутствии магнитного поля не равны 0, а определяющим является квантовомеханическое взаимодействие спинов, то в некотором температурном диапазоне это вещество – ферромагнетик: Эффект Баркгаузена - скачкообразное изменение намагниченности ферромагнетиков при непрерывном изменении внешних условий, например магнитного поля. Магнитокалориметрический эффект - изменение температуры магнитного вещества (магнетика) при его адиабатическом намагничивании (размагничивании).

Магнитострикционный эффект состоит в изменении формы и объема образца, помещаемого во внешнее поле. Прямой и обратный гиромагнитные эффекты заключаются в намагничивании тел путем их вращения при отсутствии внешнего магнитного поля или приобретение механического момента при намагничивании образца. Ферромагнетики: для каждого ферромагнетика имеется определенная температура, называемая точкой Кюри, при которой он теряет свои магнитные свойства. При нагревании выше точки Кюри ферромагнетик превращается в обычный парамагнетик. Зависимость намагниченности J от напряженности магнитного поля H ферромагнетике определяется предысторией намагничивания. Это явление называется магнитным гистерезисом. Ферриты — химические соединения оксида железа с оксидами других металлов, обладающие как ценными магнитными, так и диэлектрическими свойствами. Применяют в производстве постоянных магнитов, радиотехнической аппаратуре, радио поглощающих покрытий, магнитных жидкостей.

№ 3.21

М агнитный поток: Закон Фарадея: ЭДС электромагнитной индукции в контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром:

Правило Ленца: индукционный ток направлен таким образом, что создаваемое им магнитное поле

препятствует изменению магнитного поля вызвавшего появление этого тока. Максвелл предположил, что переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле, которое и является причиной возникновения индукционного тока в проводнике. Это не электростатическое поле, это вихревое поле, т.е. циркуляция его ≠0. Закон: Индукционный ток возникает не только в линейных проводниках, но и в массивных сплошных проводниках, помещенных в переменное магнитное поле. Эти токи замкнуты в толще проводника и называются вихревыми или токами Фуко. Вихревые токи возникают и в самом проводнике, по которому течет переменный ток, что приводит к неравномерному распределению тока по сечению проводника – вытеснение токов высокой частоты в приповерхностные области проводника. Это явление называется электрическим скин-эффектом. Взаимодействие вихревых токов с высокочастотным магнитным полем приводит к неравномерному распределению магнитного потока по сечению магнитопроводов — вытеснение магнитного потока из объема в приповерхностные области проводника. Это явление называется магнитным скин-эффектом.

№3.22

П ри изменении силы тока в контуре будет изменяться и сцепленный с ним магнитный поток, а это, в свою очередь будет индуцировать ЭДС в этом контуре. Возникновение ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении в нем силы тока называется самоиндукцией.

Электрический ток, текущий в замкнутом контуре, создает вокруг себя

м агнитное поле, индукция пропорциональна току. Поэтому сцепленный с контуром магнитный поток пропорционален току в контуре: Соленоид и тороид:

Токи: Возрастание и убывание:

Взаимной индукцией называется явление возбуждения

ЭДС электромагнитной индукции в одной электрической цепи при изменении электрического тока в другой цепи или при изменении взаимного расположения этих двух цепей. Вихревые токи вызывают сильное нагревание проводников. Сердечники трансформаторов и магнитные цепи электрических машин собирают из тонких пластин, изолированных друг от друга. Энергия проводника: Система:

Плотность:

№3.23

К олебательный контур: электрическая цепь, содержащая последовательно соединённые катушку индуктивности и конденсатор. В такой цепи могут возбуждаться колебания тока (и напряжения). Свободный колебательный контур – электрическая цепь, состоящая из конденсатора с емкостью С и катушки с индуктивностью L. Колебания называются свободными, если они совершаются за счет первоначально сообщенной энергии, без дальнейшего внешнего воздействия на колебательную систему. Колебания в электрической цепи называются свободными, если они происходят в контуре вблизи состояния системы с максимумом потенциальной энергии (заряженного конденсатора). В отсутствии омического сопротивления – колебания характеризуют частотой собственных колебаний. Колебания в электрической цепи называются затухающими, если они происходят в контуре с омическим сопротивлением.

№3.24

К олебания в электрической цепи называются вынужденными, если они происходят под действием периодически изменяющегося внешнего воздействия, например переменного напряжения. Резонанс:

П еременный ток представляет собой вынужденные электрические колебания в цепи, обладающей индуктивностью, емкостью и активным сопротивлением. Активное сопротивление: Емкостное сопротивление: Индуктивное сопротивление: Мощность: Действующее (эффективное) значение силы тока: Действующее (эффективное) значение напряжения:

№3.25

В сякое переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве электрическое поле, которое и является причиной возникновения индукционного тока в контуре (первое основное положение теории Максвелла). Ток смещения: аналогично магнитному полю и всякое изменение электрического поля вызывает в окружающем пространстве вихревое магнитное поле (второе основное положение теории Максвелла). Поскольку магнитное поле есть основной, обязательный признак всякого тока, то Максвелл назвал переменное электрическое поле током смещения, в отличие от тока проводимости, обусловленного движением заряженных частиц. Плотность тока смещения: Если в проводнике имеется переменный ток, то внутри проводника существует переменное электрическое поле, существует и ток проводимости, и ток смещения, а магнитное поле проводника определяется суммой этих двух токов. Максвелл ввел понятие полного тока, равного сумме токов проводимости и смещения: Полный ток всегда замкнут.