13. Магнитное поле движущегося заряда. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.
14. Контур с током в магнитном поле Механический и магнитный момент контура с током. Магнитный поток. Работа перемещения контура с током в магнитном поле.
15.Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея и правило Ленца. Явление самоиндукции и взаимной индукции.
При изменении магнитного потока через поверхность ограниченную контуром возникает ЭДС.
Причины
– самоиндукция
-изменяется контур
Причина появления сторонних сил при движении проводника – совместное действие силы Лоренца и механических сил. При изменении магнитной индукции сторонние силы возникают благодаря вихревому полю. Если контур проводящий, то в нем возникает индукционный ток.
Закон Фарадея.
ЭДС в контуре равна скорости изменения магнитного потока через поверхность ограниченную контуром.
Εп=-(dφ/dt).
Если Εп больше 0, то направление сторонних сил совпадает с направлением обхода.
Правило Ленца.
Индукционный ток направлен так, что он противодействует причине его вызывающих сил.
Магнитное поле индукционного тока частично компенсирует изменение внешнего потока.
ЭДС в движущимся проводнике Εп=-(dφ/dt) .
- dφ магнитный поток через поверхность проводника за dt .
Если B┴проводнику то Еv=VBcsin£ ∆φ=Eп .
Явление самоиндукции.
Возникновение ЭДС в контуре при изменении силы тока называют самоиндукцией. B~I
L - Индуктивность. Коэффициент пропорциональности между силой тока и магнитным потоком через поверхность ограниченную контуром называют индуктивностью. L=φ/I [L]=[ГН] генри
При наличии катушки в контуре индуктивность примерно равна индуктивности катушки.
L=φ/I =N(φ/I) φ=BS
L=μ0(N2S/l)
Взаимная индукция – возникновение ЭДС в одном контуре при изменении силы тока в другом контуре.
Явление взаимной индукции применяется в трансформаторе
17.Энергия магнитного поля. Собственная энергия тока.
Энергия магнитного поля
Магнитное поле обладает энергией. Подобно тому, как в заряженном конденсаторе имеется запас электрической энергии, в катушке, по виткам которой протекает ток, имеется запас магнитной энергии.
Если включить электрическую лампу параллельно катушке с большой индуктивностью в электрическую цепь постоянного тока, то при размыкании ключа наблюдается кратковременная вспышка лампы. Ток в цепи возникает под действием ЭДС самоиндукции. Источником энергии, выделяющейся при этом в электрической цепи, является магнитное поле катушки.
Энергия Wм магнитного поля катушки с индуктивностью L, создаваемого током I, равна
Wм = LI2/ 2
Собственная энергия токов.
Энергия магнитного поля равна собственной энергии тока.
Собственная энергия тока численно равна работе, которую должен совершить источник тока для преодоления ЭДС самоиндукции, чтобы создать ток в цепи.
Энергия магнитного поля, созданного током, прямо пропорциональна квадрату силы тока.
После прекращения тока энергия магнитного поля выделяется ( при размыкании цепи с достаточно большой силой тока возможно возникновение искры или дуги)