Раздел 3. Магнитное поле.

№1 Дать определение магнитного поля.

Магнитное поле – понимаем результирующее поле созданное, как током самим проводником (собственное), так токами др.

Магнитное поле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения, магнитная составляющая электромагнитного поля.

№2 Записать выражение для силы Лоренца.

Выражение для силы Лоренца: F_м = q[VxB], где F_м – это маг. Составляющая силы Лоренца.

№3 Сформулировать закон Био-Савара-Лапласа.

Закон Био-Савара-Лапласа - физический закон для определения вектора индукции магнитного поля, порождаемого постоянным электрическим током. Закон Био-Савара-Лапласа: применим принцип суперпозиции ко всем элементам проводника .

№4 Сформулировать закон Ампера.

Закон Ампера  — закон взаимодействия электрических токов. Из закона Ампера следует, что параллельные проводники с электрическими токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а в противоположных — отталкиваются. Законом Ампера называется также закон, определяющий силу, с которой магнитное поле действует на малый отрезок проводника с током.

Закон Ампера выражает силу магнитного поля действующая на проводник с током .

№5 Записать выражение для магнитного поля прямого провода с током. Изобразить картину поля В.

Магнитное поле прямого тока — тока, текущего по тонкому прямому бесконечному проводу (рис).

М агнитное поле прямого провода с током: .

№6 Как связано направление магнитного поля тока со стрелкой тока?

Силовые линии магнитного поля имеют вид окружностей с центром на оси провода. Направление магнитного поля связано с направлением положительного тока по правилу правого витка (правило Буравчика).

№7 Дать определение величины тока в 1А.

; (H/м) – погонная сила, действующая на 1 метр длины проводника.

; .

В проводах протекают одинаковые токи i₁ = i₂ = 1A, если 1м они взаимодействуют силой: [H/м] – сила Ампера.

№8 Действие магнитного поля на контур с током.

a - плечо силы, - векторная величина

Найдём полный момент М:

S-площадь, ограниченная контуром

, где - нормаль к поверхности S

Нормаль к поверхности и направление тока определяется по правилу правого винта.

- магн. Момент контура с током.

=

=

- положение устойчивого равновесия магн. поле.

№9 Сформулировать теорему о циркуляции магнитного поля постоянного тока.

Для магн.поля справедлива т.о циркуляции: μ₀ , где j-плотность эл.тока.

Магнитное поле возникает вокруг эл. токов.

Обход тока подчиняется правилу правой руки.

Теорема справедлива для постоянных и медленно меняющихся токов в не ферромагнитной среде.

№10 Записать выражение для магнитного поля соленоида.

Выражение для магн. поля соленоида: .

№11 Что означает соленоидальность магнитного поля?

Соленоидальность магнитного поля означает, что

№12 Объяснить механизм намагниченности вещества.

Механизм намагниченности вещества при определенных условиях в кристаллических телах возникают обменные взаимодействия, в результате магнитные моменты ориентируются параллельно друг другу, т.е. упорядочиваются и происходит намагничивание.

№13 Как связаны вектора М, Н и В в веществе?

№14 Что такое диа- и парамагнетики?

Диамагнетики – вещества способны слабо намагничивать (вода, медь, серебро и др.)

Парамагнетики – вещества которые не имеют свойств намагничивания (воздух, золото, платина и др.)

№15 Записать граничные условия для векторов В и H.

нормальная компонента поля меняется непрерывно.

касательная компонента поля меняется непрерывно.

№16 Какие вещества относятся к ферромагнетикам и их основные свойства?

К ферромагнетикам относятся вещества: Fe, Nk и сплавы на их основе.

Свойства: намагничиваются сильно и сохранять свои свойства после отсутствия внешнего магн. поля (постоян. магнит).

№17 Изобразить начальную кривую намагничивания и объяснить характер этой кривой.

????????????

Начальная кривая намагничивания: для всех ферромагнетиков график будет иметь одинаковый вид М(H).

Сначала намагниченность растёт, а затем перестает расти, когда достигает насыщенной намагниченности (М_S = const).

№18 Что такое магнитный гистерезис? Назвать основные характеристики ферромагнетиков.

Гистерезис – это запаздывания намагниченности по отношению к внешнему маг. полю. Свойства ферромагнетиков: намагничивают и сохранять свои свойства после отсутствия внешнего магнитного поля (постоян. магнит).