2)Индуктивность контура. Самоиндукция. Закон Фарадея для самоиндукции. Токи при размыкании и замыкании цепи.

Самоиндукцией называется возникновение эдс индукции в электрической цепи вследствие изменения в ней электрического тока.

Самоиндукция – частный случай электромагнитной индукции. При изменении тока в цепи изменяется потокосцепление самоиндукции, т.е. потокосцепление( это то же самое, что магнитный поток, только для замкнутого контура), которое обусловлено собственным магнитным полем тока в этой цепи: ξc= - dψc/dt.

Индуктивность – скалярная физ. величина L, равная отношению потокосцепления контура к силе тока в этом контуре. По другому можно сказать, что это величина, определяемая магнытным потоком при силе тока в 1 ампер.

Ф = LI , L = ψ/I.

Закон Фарадея для самоиндукции: ξc = - d(LI) / dt = - L * dI/dt.

Существует формула, которая позволяет найти силу тока в замкнутой цепи, обладающей сопротивлением R и индуктивностью L, при размыкании и замыкании цепи:

При замыкании цепи сила тока будет равна только правой части(после знака +).

При размыкании – только левой(перед знаком +).

*вывод формулы можно почитать в Детлафе на стр. 336*

3)Взаимная индукция. Энергия и объёмная плотность энергии магнитного поля.

Взаимная индукция - явление, в котором обнаруживается магнитная связь двух (или более) электрических цепей. Благодаря этой связи возникает эдс индукции в одном из контуров при изменении тока в другом. Количественной характеристикой магнитной связи электрических цепей является взаимная индуктивность.

Взаимная индуктивность - величина, характеризующая магнитную связь двух или более электрических цепей (контуров). Если имеется два проводящих контура, то часть линий магнитной индукции, создаваемых током в первом контуре, будет пронизывать второй контур(т. е. будет сцеплена с контуром 2). Магнитный поток Ф₁₂ через контур 2, созданный током I₁ в контуре 1, прямо пропорционален току: Ф12= L12 * I1

L12 и L21 – коэф. взаимной индуктивности, равны между собой.

Если токи в контурах направлены одинаково, то они положительны, если в противоположных направлениях – отрицательны.

4)Ток смещения.(Детлаф стр. 349)

Д.К. Максвелл, основываясь на идеях Фарадея об электрическом и магнитном полях, обобщил законы, установленные экспериментальным путем, и разработал теорию единого электромагнитного поля.

*Возвращаясь к изучению магнитного поля в веществе(магнетике) нужно рассмотреть два типа токов, которые действуют на магнетик. Это макротоки и микротоки. Под макротоками понимают общие токи проводимости, а под микротоками – токи, обусловленные движением электронов в атомах. При внесении магнетика в магнитное поле, получается, что на внешнее магнитное поле макротоков накладывается поле микротоков, направление которого зависит от самого вещества. Магнитное поле микротоков возникает в результате намагничивания магнетика при внесении его во внешнее магнитное поле, порождаемое макротоками. Результирующее магнитное поле характеризует вектор В, который равен сумме индукций внешнего и внутреннего полей. В = Ввнешн.+Ввнутр.

Вектор напряженности Н магнитного поля: H=B/µ - J.

Закон полного тока: циркуляция вектора напряженности магнитного поля вдоль произвольного замкнутого контура равна результирующему макротоку сквозь поверхность, натянутую на контур.*

Максвелл обобщил закон полного тока, предположив, что переменное электрическое поле, так же как и электрический ток, является источником магнитного поля. Для количественной характеристики магнитного действия переменного электрического поля Максвелл ввел понятие тока смещения. Рассматривая эту величину он вывел одно из своих уравнений(второе), из которого следует вывод о неразрывной связи электрического и магнитного поля.

Током смещения сквозь произвольную поверхность S называется физическая величина, равная потоку вектора плотности тока смещения сквозь эту поверхность.

Согласно Максвеллу, ток смещения, подобно обычным токам проводимости, является источником вихревого магнитного поля.