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
43.Магнітне поле колового струму…………………
44. закон ампера( дія магнітного поля на провідник зі струмом)
Закон Ампера — закон взаємодії постійних струмів. Установлений Андре-Марі Ампером в 1820 році. Із закону Ампера виходить, що паралельні провідники з постійними струмами, що течуть в одному напрямі, притягуються, а в протилежному — відштовхуються. Законом Ампера називається також закон, що визначає силу, з якою магнітне поле діє на малий відрізок провідника із струмом.
Сила Ампера залежить від сили струму , елемента (частини) довжини провідника , кута між напрямом струму і напрямом ліній магнітного поля та магнітної індукції , і задається формулою
У векторній формі сила Ампера записується
.
Якщо кут між векторами i менший, ніж 90°, то:
Якщо кут між векторами i дорівнює 90°, тоді sin90°=1, звідси:
.
Магнітна індукція у просторі навколо провідника зі струмом визначається законом Біо-Савара.
Якщо між полюсами магніту підвісити провідник із струмом, то провідник виштовхується з магнітного поля або втягується в нього, в залежності від напряму струму. Рух провідника є наслідком взаємодії магнітного поля постійного магніту з магнітним полем струму. Сила, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом, називається силою Ампера.
Напрям сили Ампера зручно визначати за «правилом лівої руки»: кисть лівої руки розташовують паралельно торцям магнітів N і S так, щоб долоня була звернута до магніту N. Чотири пальці орієнтують у напрямі струму в ділянці AB, тоді відставлений великий палець покаже шуканий напрям.
45. взаємодія струмів
Взаємодія струмів з магнітним полем постійного магніту створює два протилежно спрямованих моменту, які приводять в рух рухливу систему приладу до встановлення рівноваги, при цьому стрілка приладувстановлюється на певному розподілі шкали. Шкала приладу градуіруется в кілоомах і мегаомах.
Взаємодія струмів здійснюється через поле, що називається магнітним. Ця назва походить від того, що, як виявив в 1820 р. Ерстед, поле, що розпочинається струмом,надає ориентирующее дію на магнітну стрілку. У досвіді Ерстеда дріт, по якій тек струм, була натягнута над магнітною стрілкою, що обертається на голці.
Постійний магніт є система елементарних струмів усередині порожнини, непроникною для зовнішнього середовища.Взаємодія струмів і магнітів залежить від властивостей навколишнього середовища. Це відбувається тому, що навколишнє середовище намагнічується полем, створюваним струмами і магнітами, і сама стає джерелом магнітного поля, що викликає додаткові сили.
Схемипристрої магнітоелектричних логометрів. Взаємодія струмів, що протікають л про обмоткам рамок, з полем постійного магніту створює два обертаючих моменту. Якщо напрямок струмів у рамках буде протилежно, то і обертають моменти будуть протилежно спрямовані.
Схема включення магнітоелектричного гальванометра в ланцюг. | Характер руху рамки магнітоелектричного гальванометра в залежності від опору кола, в яку він включений. Взаємодія струму /т з полем постійного магніту утворює заспокійливу (гальмуючу) силу. Таким чином, величина заспокоєння залежить від опору зовнішнього ланцюга, на яку замкнута рамка гальванометра.
Взаємодія струму з власним магнітним потоком обумовлює появу ефекту стиснення.
46. потік вектора магнітної індукції через довільну поверхню теорема Остроградського-Гаусса для магнітного поля:
Потоком вектора магнітної індукції (магнітним потоком) через площадку dS називається скалярна фізична величина, яка дорівнює добутку проекції вектора на напрямок нормалі до площадки dS і величини цієї площадки:
де - проекція вектора на напрямок нормалі до площадки dS ( - кут між векторами і ) (рис. 180), – вектор, модуль якого дорівнює dS, а напрямок збігається з нормаллю до площадки dS.
Потік вектора може бути як позитивним, так і негативним залежно від знаку cos (визначається вибором позитивного напрямку нормалі ).
Потік вектора магнітної індукції через довільну поверхню S дорівнює
Для однорідного поля і плоскої поверхні, розміщеної перпендикулярно до вектора , і .
Розрахуємо потік вектора через переріз соленоїда. Всередині соленоїда індукція однорідного поля у вакуумі дорівнює
Магнітний потік через один виток соленоїда площею S:
Повний магнітний потік через соленоїд, який називається потокозчепленням , дорівнює:
В електродинаміці доводиться теорема Остроградського-Гаусса для магнітного поля: магнітний потік крізь довільну замкнену поверхню дорівнює нулю:
Ця теорема є наслідком того, що в природі нема магнітних „зарядів” і лінії індукції будь-якого магнітного поля є замкненими кривими.
Покажемо справедливість теореми Остроградського-Гауса на простому прикладі. Розглянемо магнітне поле нескінченно довгого прямолінійного провідника зі струмом І. За замкнену поверхню S візьмемо поверхню прямого колового циліндра, вісь якого збігається з віссю провідника.
Лінії індукції магнітного поля прямолінійного струму є концентричними колами, центри яких лежать на осі провідника, а площини перпендикулярні до нього. Тому лінії індукції не перетинають ні бічної поверхні циліндра, ні його основ. Отже, в будь-якій точці поверхні циліндра проекція вектора на напрямок нормалі до поверхні і .
47. дія магнітного поля на рухомий заряд сила Лоренца
. Дію магнітного поля на провідник з струмом, тобто існування сили Ампера, голландський вчений Лоренц пояснив тим, що магнітне поле діє на рухомі заряди в провіднику з струмом. Це означає, що сила Ампера є сумою сил, що діють на рухомі заряди (електрони і іони).
Сила з якою магнітне поле діє на один рухомий заряд називається
силою Лоренца. Позначається буквою Fл.
Fл = Fа/N , N — загальна кількість зарядів в провіднику.
Fл = B·I·l·sinα, I = v·noe·S
Fл = B·vesinα, α – кут між B і v
Напрям сили Лоренц також визначають за правилом лівої руки. Якщо ліву руку розмістити так, щоб силові лінії входили в долоню, а чотири пальці спрямовані в напрямку руху заряду якщо він позитивний і проти руху заряду якщо він негативний, тоді відведений великий палець вкаже напрям сили Лоренца .
48. діа- пара- і феромагнетики
У зовнішньому магнітному полі 0 нескомпенсовані магнітні моменти атомів орієнтуються за полем, створюючи внутрішнє поле 1 (парамагнітний ефект), але цьому перешкоджає тепловий рух атомів (рис. 78).
Рис. 78
В атомах речовин під впливом зовнішнього магнітного поля 0 обертання електронів видозмінюється таким чином, що в атомів з’являється магнітний момент, спрямований проти зовнішнього поля (діамагнітний ефект) (рис. 79).
Рис. 79
Парамагнітні речовини (Na, Аl та ін.) — це речовини, атоми яких мають ат ≠ 0. Парамагнітний ефект перекриває діамагнітний. Усередині парамагнетиків поле трохи підсилюється: μ > 1.
Діамагнітні речовини (Не, Сu та ін.) — це речовини, атоми яких не мають магнітного моменту ат = 0. У них наявний тільки діамагнітний ефект. Усередині діамагнетиків поле трохи слабшає: μ<1.
Феромагнітні речовини — особлива група магнетиків (Fе, Ni, Со та деякі сплави). У феромагнетиках існують окремі ділянки, які називаються доменами, усередині яких магнітні моменти атомів в основному зумовлені нескомпенсованими спіновими магнітними моментами електронів. Магнітні моменти атомів усередині доменів спонтанно орієнтуються в певному напрямі, утворюючи магнітний момент домену домену (рис. 80).
Магнітні моменти доменів хаотично орієнтовані в різних напрямах і, як правило, компенсують один одного.