12. Магнитное поле. Напряженность магнитного поля и магнитная индукция. Магнитное поле для различных конфигураций проводников.

Магнитное поле возникает вокруг движущихся зарядов или проводников с током и действует на движущиеся заряды или проводники с током.

♥ Для характеристики магнитного поля используют две величины:

Напряженность – (Н) силовая характеристика магнитного поля в вакууме.

Магнитная индукция – (В) силовая характеристика магнитного поля в веществе.

Они связаны соотношением В = μ μ _о Н

где μ₀ – постоянная величина, которую называют магнитной постоянной.Ее численное значение равно μ₀=4 10^-7 Гн/м

μ - магнитная проницаемость вещества , показывает во сколько раз магнитное поле в веществе отличается от вакуума.

♥ Величина магнитного поля зависит от силы тока в проводнике и от его конфигураций (форма)

Напряженность для различных конфигурации проводников

Прямолинейный проводник. H=I/2Пr r- расстояние от проводника до точки.

Круговой ток или виток. H=I/2r r- радиус

Соленоид или катушка. H=I*N/l N -число витков l-длина соленоида

Магнитное поле оказывает силовое действие только на движущиеся заряды (токи).

Вектор магнитной индукции В определяет силы, действующие на токи или движущиеся заряды в магнитном поле.

13. Графическое изображение магнитных полей. Вихревой характер магнитного поля.

Магнитное поле изображается с помощью линий магнитной индукции.

Линии магнитной индукции – это линии касательная, к которым к каждой точке совпадает с вектором магнитной индукции.

♥ Увидеть линии магнитного поля можно используя намагниченные стрелки или железные опилки. Линии магнитного поля выглядят как концентрические окружности с центром в проводнике. Т.к. линии магнитного поля всегда замкнуты, то такое поле называется вихревым.

♥ Направление линий магнитной индукции определяется по правилу буравчика (правого винта):

если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции

14. Сила, действующая на проводник с током (сила Ампера) и сила действующая на заряд(сила Лоренца) со стороны магнитного поля.

Сила Ампера-сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током. Определяется по формуле:

F_А=BIlsin α.

B-магнитная индукция; l-длина проводника ; I-сила тока; α-угол между проводником и линиями магнитного поля.

Сила Ампера=0, если хотя бы одна из величин=0 .

Если проводник расположен параллельно линиям поля, то сила на него не действует.

Направление силы Ампера находится по правилу левой руки: развернутую ладонь, располагают так чтобы линии индукции входили в ладонь, 4 пальца направлены по току в проводнике, большой палец, отогнутый на 90°, показывает направление силы Ампера.

При изображении силы Ампера действует правило изображения веторов:

x(крестик)- вектор направлен от нас. (точка) - вектор направлен к нам

Сила Лоренца (Fл)- сила, с которой магнитное поле действует на движущийся заряд.

F_л=qvBsinα

B- магнитная индукция; q- заряд; υ- скорость движения заряда; α - угол между направлением движения заряда и линиями магнитного поля.

Fл=0, если одна из величин =0.

Если заряд движется параллельно линиям поля, то сила на него не действует.

Направление Fл определяется по правилу левой руки - вытянутые пальцы направлены по движению заряда, .линии индукции входят в ладонь, большой пале показывает направление силы Лоренца для положительного заряда. Если заряд отрицательный,то сила направлена в противоположную сторону.

Сила Лоренца- это центростремительная сила. То есть,если α=90°, то она заставляет заряд двигаться по окружности. А если α<90°, то заряд будет двигаться по спирали. F_л=(mv²)/R.

Сила Лоренца не изменяет скорость заряда по величине, а только по направлению.