|
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ЗАКОНЫ И ФОРМУЛЫ |
Магнитное поле |
Закон Ампера |
FA = BIl sin |
Сила Лоренца |
FЛ = qBv sin |
Магнитный момент |
|
Вектор магнитной индукции |
|
Напряженность магнитного поля |
|
Вращающий момент |
|
Напряженность магнитного поля прямолинейного проводника с током |
|
|
Рис. 46 |
Направление силы Ампера определяется по правилу «левой руки» (рис. 46): |
магнитные силовые линии входят в ладонь; 4 пальца указывают направление силы тока в проводнике; отогнутый большой палец укажет направление силы Ампера
|
Направление силы Лоренца определяется по правилу «левой руки» для положительных зарядов (рис. 47); для отрицательных зарядов — зеркальное отображение. |
|
Рис. 47 |
Сила Лоренца всегда перпендикулярна плоскости, в которой находятся векторы V и В =>сила Лоренца работы не совершает, т. е. не может изменить кинетической энергии свободных зарядов. |
Если , то частица будет двигаться по окружности и сила Лоренца будет сообщать ей центростремительное ускорение => |
|
Если направление скорости составляет с направлением вектора магнитной индукции угол а, отличный от 90°, то заряженная частица будет двигаться по винтовой линии. |
Период обращения заряженной частицы в магнитном поле не зависит от скорости: |
|
Обозначения на чертежах: |
— ток (вектор магнитной индукции, вектор нормали) направлен за плоскость листа (оперение стрелы); — ток (вектор магнитной индукции, вектор нормали) направлен к нам (острие стрелы); + + + + + — магнитное поле направлено за плоскость листа + + + + + (оперение стрелы); . . . . . . — магнитное поле направлено к нам (острие стрелы); магнитные силовые линии выходят из северного полюса и входят в южный
|
|
Рис. 48
|
Направление магнитных силовых линий определяется по правилу «буравчика»: |
1) для прямолинейного тока (рис. 48): |
направление движения буравчика — по току; направление вращения рукоятки буравчика указывает направление магнитных силовых линий
|
|
Рис. 49 |
2) для кругового тока (рис. 49): |
вращение рукоятки буравчика по направлению тока; направление движения буравчика указывает направление магнитных силовых линий
|
|
Рис. 50 |
Если смотреть по направлению тока, то магнитные силовые линии будут направлены по часовой стрелке (рис. 50, а), а если смотреть навстречу току — против часовой стрелки (рис. 50, б). |
Принцип суперпозиции полей (рис. 51): если магнитное поле создано несколькими проводниками с токами, то вектор в какой-либо точке этого поля равег векторной сумме магнитных индукций, созданных в этой точке каждым током в отдельности: |
|
Рис. 51 |
|
Рис. 52 |
Сила взаимодействия параллельных токов определяется по формуле Ампера (рис. 52): |
|
Определение единицы силы тока — ампера, — одной из основных единиц в системе СИ: |
Ампер равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бес-конечной длины и ничтожно малой площади кругового сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длины 1 м силу взаимодействия, равную 2• 10-7 Н. |
|
Рис. 53 |
Магнитный поток |
Ф = Вs соs (рис. 53) |
Магнитное поле соленоида |
|
Закон электромагнитной индукции |
|
Максимальная ЭДС индукции |
|
Индуктивность соленоида |
|
ЭДС самоиндукции |
|
Энергия магнитного поля |
|
Работа магнитного поля |
|
Энергия магнитного поля соленоида |
|
Объемная плотность энергии |
|
Направление индукционного тока определяется по правилу «правой руки» (рис. 54): |
магнитные силовые линии входят в ладонь; отогнутый большой палец располагается по направлению движения проводника; вытянутые 4 пальца указывают направление индукционного тока или ЭДС индукции в незамкнутом проводнике
|
|
Рис. 54 |
|