Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Билет №9
9.
Магнитное поле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом,
независимо от состояния их движения, магнитная составляющая электромагнитного поля.
Закон Ампера: Сила , с которой магнитное поле действует на элемент проводника с током, находящегося в магнитном поле, прямо пропорциональна силе тока в проводнике и векторному произведению элемента длины проводника на магнитную индукцию : .
Магнитная индукция — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства. Определяет, с какой силой магнитное поле действует на заряд , движущийся со скоростью .
Касается действия силы на проводник с током со стороны магнитного поля.
Ориентируем проводник в соответствии с направлением тока.
Если проводник прямолинейный, то мы можем проинтегрировать по всей длине проводника.
- закон Ампера в интегральной форме.
- закон Ампера в скалярной форме.
Сила Ампера указывает величину и направление силы, действующей на проводник с током I, длиной l помещенный в однородное магнитное поле. Направление задается правилом левой руки ( - в ладонь, - вдоль пальцев, - вдоль большого пальца).
3.11 Действие магнитного поля на контур с током
Для удобства предположим, что контур имеет прямоугольную форму.
1) Пусть dl перпендикулярен B, т. е. любой элемент контура перпендикулярен силовым линиям. Cилы Ампера, действующие на каждый прямолинейный участок контура, указаны на рисунке.
Если контур с током расположен перпендикулярно силовым линиям, то действие поля выражается в сжимании и разжимании контура. Если же контур состоит из упругого проводника, то внешнего изменения положения в пространстве не будет.
2) площадь контура с током параллельна силовым линиям. То есть нормаль плоскости контура перпендикулярна вектору магнитной индукции.
Тогда силы Ампера на каждом участке:
I. Sin=1, FA≠0, сила направлена от нас.
II, IV. Sin=0, FA=0, То есть на элемент контура с током лежащим вдоль силовых линий FA не действует.
III Sin=1, FA≠0, сила направлена к нам. Тогда если контур с током закрепить в точках A и B ,то при таком расположении его в магнитном поле он будет вращаться, то есть на него действует момент силы.
12. Магнитным потоком Ф через площадку S называется скалярная величина
Ф = В ∙ S (4.17)
или
(4.18)
где – проекция вектора В на направление нормали n к площадке S; a – угол между векторами В и n.
Поток вектора В может быть как положительным, так и отрицательным в зависимости от знака cosa. Если рассматривать магнитный поток через контур с током, то положительное направление нормали уже определено правилом правого винта (правило буравчика). Таким образом, магнитный поток, создаваемый контуром через поверхность, ограниченную этим контуром, всегда положителен. Единица измерения магнитного потока: 1 Вб (Вебер) = 1 Тл ×1 м2.
Теорема Гаусса для магнитного поля: поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую поверхность равен нулю:
, (4.19)
где dS – элемент замкнутой поверхности S, Вn – проекция В на нормаль к этой поверхности.
Эта теорема говорит о том, что в природе отсутствуют магнитные заряды, а линии магнитной индукции замкнуты, то есть магнитное поле является вихревым (соленоидальным). Магнитный поток через соленоид:
(4.20)
где . Отметим, что В×S умножено на N, т. е. каждый виток соленоида создает магнитный поток В×S, а витков N, т. е. магнитный поток увеличивается в N раз.