2.Закон Джоуля – Ленца.

Если проводник неподвижен и в нем не происходят химические превращения, работа тока затрачивается на его нагревание: . Это интегральная форма закона, установленная Джоулем (1841) и Ленцем (1842) независимо. Если ток изменяется во времени, то количество теплоты вычисляют по формуле:

.

По аналогии с удельной мощностью тока можно ввести удельную тепловую мощность тока:

, т.е. количество тепла, выделяющееся в единице объема в единицу времени.

Выделим мысленно в пространстве однородного проводника элементарный объем в виде цилиндра сечением и длиной . Ось цилиндра направлена вдоль направления векторов и . В этом объеме за время выделится теплота . Тогда удельная тепловая мощность:

- дифференциальная форма закона Джоуля –Ленца.

Формула справедлива и для неоднородных участков, если сторонние силы имеют нехимическое происхождение.

3.Самоиндукция.

Если в контуре течет переменный ток, то переменным будет и магнитное поле этого тока и магнитный поток через контур. Это приводит к появлению э.д.с. индукции в этом же самом контуре, которая называется э.д.с. самоиндукции.

Если в пространстве, где находится контур нет ферромагнетиков, то поле , а , значит и поток Ф через контур будут согласно закону Био- Савара пропорциональны току контура:

, где - индуктивность, зависящая от формы, размеров контура и свойств окружающей среды. . Если среда неферромагнитна и контур жесткий, то = const и не зависит от тока.

Единицей индуктивности является Гн – контур, магнитный поток через который при токе 1 А равен 1 Вб. Т.е. 1 Гн = 1Вб/1А.

При изменении силы тока в контуре возникает э.д.с. самоиндукции:

, если = const.

Минус указывает на то, что э.д.с. самоиндукции всегда направлена так, чтобы препятствовать изменению силы тока в контуре в соответствии с правилом Ленца. Эта э.д.с. стремится сохранить ток неизменным: она ослабляет ток, когда он растет и, поддерживает его, когда он уменьшается. В явлении самоиндукции ток обладает “инерцией”, потому что эффекты индукции стремятся сохранить магнитный поток постоянным подобно тому, как механическая инерция стремится сохранить постоянной скорость тела.

Явления самоиндукции проявляются при размыкании и замыкании цепи постоянного тока с элементами индуктивности.

Б-9

1. Сила, действующая на диполь во внешнем электрическом поле.

2. Взаимодействие проводников с током.

3. Взаимная индукция.

1.Сила, действующая на диполь во внешнем электрическом поле.

Н а заряды диполя в электрическом поле действуют силы, результирующая которых равна:

, где скобка приращение вектора на отрезке, равной длине диполя, в направлении вектора .Т.к., l мало, можно записать:

тогда сила, действующая на диполь , здесь производная вектора по направлению.

Из формулы следует, что в однородном поле (где Е =const) результирующая сила, действующая на диполь, равна нулю, значит сила действует на диполь только в неоднородном поле.

Направление силы, в общем случае, не совпадает ни с , ни с вектором , а лишь с элементарным приращением вектора , взятым в направлении вектора или , рис. 1.9

Для проекции силы на некоторое направление x достаточно записать равенство в проекциях:

, где производная соответствующей проекции опять же по направлению или .

Пример: Диполь в неоднородном поле расположен вдоль оси симметрии, рис. 1.10. В направлении оси x приращение будет отрицательным, приращение проекции также меньше нуля, значит  0, сила направлена влево, туда, где напряженность поля больше. Если диполь повернуть на 90, то в таком положении Е_x =0 и F_x =0, но , сила действует вдоль оси y вверх.