Направление силы Ампера,действующей на проводник с током,можно определить с помощью правила левой руки:
если расположить левую ладонь руки так, чтобы четыре вытянутых пальца указывали направление тока в проводнике, а силовые линии магнитного поля входили в ладонь, то отставленный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник с током
Эта сила (сила Ампера) всегда перпендикулярна проводнику, а также силовым линиям магнитного поля, в котором этот проводник находится.
Сила Ампера действует не при любой ориентации проводника. Если проводник с током расположить вдоль силовых линий магнитного поля, то это поле никакого действия на него не окажет.
Магнитная индукция-это вектор магнитной индукции В,который является основной характеристикой магнитного поля.
Магнитная индукция в какой-либо точке поля измеряется силой,действующей на единицу длины проводника,расположенного в этой точке перпендикулярно линиям индукции,при силе тока в нём =единице.
в
системе СИ — в теслах (Тл)
B=FA макс./I*L
№21
Магни́тный пото́к — поток как интеграл вектора магнитной индукции через конечную поверхность . Определяется через интеграл по поверхности
при этом векторный элемент площади поверхности определяется как
где n— единичный вектор, нормальный к поверхности.
Также магнитный поток можно рассчитать как скалярное произведение вектора магнитной индукции на вектор площади:
где α — угол между вектором магнитной индукции и нормалью к плоскости площади.
Магнитный поток через контур также можно выразить через циркуляцию векторного потенциала магнитного поля по этому контуру:
В СИ единицей магнитного потока является Вебер (Вб, размерность В·с = кг·м²·с−2·А−1)
Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом проводнике при изменении магнитного поля, проходящего через него.
Полученные таким образом ток называют индукционным,а создающую его э.д.с.-э.д.с. индукции.
Электромагнитная индукция была открыта Фарадеем.
Он обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром
где E— электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура,
— магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур.
Фарадей провёл несколько опытов:
№1-Возьмем соленоид, соединенный с гальванометром и будем вдвигать в него постоянный магнит.При движении магнита стрелка гальванометра отклоняется. Если же магнит останавливается, то стрелка гальванометра возвращается в нулевое положение. То же самое получается при выдвижении магнита из соленоида или при надевании соленоида на неподвижный магнит. Такие опыты показывают, что индукционный ток возникает в соленоиде только при относительном перемещении соленоида и магнита.
№2-Опустим в соленоид В катушку с током А. В этом случае в соленоиде В возникает индукционный ток только при относительном перемещении соленоида В и катушки А.
№3- Вставим катушку А в соленоид В и закрепим их неподвижно.При этом тока в соленоиде нет. Но в моменты замыкания или размыкания цепи катушки А в соленоиде В появляется индукционный ток. То же самое получается в моменты усиления или ослабления тока в катушке А с помощью изменения сопротивления R.
В дальнейшем цепь катушки А, соединенную с источником электрической энергии, будем называть первичной, а цепь соленоида В, в которой возникает индукционный ток, – вторичной.
№4-Включим первичную катушку в сеть переменного тока, а вторичную катушку соединим с лампой накаливания. Оказывается, лампа непрерывно горит, пока в первичной катушке течет переменный ток.
№5-Возьмем плоский контур в виде рамки, соединенной с гальванометром. Поместим рядом с рамкой магнит так, чтобы его линии индукции не проходили внутри рамки, а находились в ее плоскости.При перемещении рамки или магнита вдоль плоскости рисунка стрелка гальванометра не отклоняется. Если же рамку поворачивать вокруг оси 00' то в ней возникает индукционный ток.
№22
Закон Ленца:
Индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.
Э.Д.С индукции,возникающей в какой-либо цепи,прямо пропорциональна скорости изменения потокосцепления магн.поля с этой цепью:
В СИ:
№23
Самоиндукция — возникновение ЭДС индукции в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного поля тока, протекающего по контуру.
Э.д.с. самоиндукции в цепи прямо пропорциональна скорости изменения силы тока в этой цепи.
Индукти́вность (или коэффициент самоиндукции) — коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и магнитным потоком,причём Магнитный поток Ф, пронизывающий контур,прямо пропорционален силе тока I :
Ф — магнитный поток, I— ток в контуре, L— индуктивность
Через индуктивность выражается ЭДС самоиндукции в контуре, возникающая при изменении в нём тока:
При заданной силе тока индуктивность определяет энергию магнитного поля, создаваемого этим током:
Энергия магнитного поля цепи прямо пропорциональна квадрату силы тока в ней и индуктивности L