- •1)Виды заряда!! Закон сохранения!! Инвариантность и дискретность заряда!!!
- •2) Закон кулона!! Напряженность электрического поля!! Напряженность поля точечного заряда!!принцип суперпозиции и его применение к расчету электрических полей!!
- •4) Потенциальный характер электростатического поля!! Разность потенциалов!!
- •6) Распределение зарядов на проводнике!!! Электрическое поле у поверхности проводника!! Электроемкость проводника!!
- •7)Конденсатор!!! Электроемкость конденсатора!! Соединение конденсаторов!!
- •8)Электрический диполь и его поведение во внешнем однородном и неоднородном полях!!!
- •9)Поляризация диэлектриков!! Вектор поляризации!! Электрическое поле при наличии диэлектрика!! Связанные заряды!! Вектор электрического смещения!!!
- •10)Энергия заряженного конденсатора!! Энергия электрического поля и ее плотность!!!
- •11) Электрический ток и его хар-ки!! Закон Ома для участка цепи!! Дифферецальная форма закона Ома!!!
- •12)Работа и мощность в цепи постоянного тока!! Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференцальной форме!!!
- •13)Сторонние силы!! Электродвижущая сила источника тока!!закон Ома для участка цепи содержащей эдс и для замкнутой цепи!!!
- •14)Мощность и кпд источника постоянного тока!!!
- •15)Разветвленные цепи!! Правила Кирхгофа и их применение!!!
- •16)Электрический ток в газах!! Газовые заряды!!!
- •17)Электрический ток в электролитах!! Законы электролиза!! Практическое применение электролиза!!!
- •18)Основные особенности магнитного поля!! Рамка с током!! Направления магнитного поля!!!
- •19)Вектор индукции магнитного поля!! Связь между вектором магнитной индукции и напряженностью!!!
- •20) Принцип суперпозиции для магнитных полей!! Закон Био-Савара-Лапласа!! Магнитное поле кругового тока и соленоида!!!
- •21) Закон Ампера!! Взаимодействие параллельных токов!!!
- •22)Магнитное поле свободнодвижущегося заряда!! Сила Лоренца и ее проявление и применение!!!
- •23)Теорема полного тока и ее применение к расчету магнитных полей!!!
- •24)Поток вектора магнитной индукции!! Теорема гаусса для магнитного поля!!!
- •25)Явление электромагнитной индукции!! Закон Фарадея и правило Ленца!! эдс индукции в движущихся проводниках!!!
- •26)Индуктивность контура!!Взаимо и самоиндукция!! эдс самоиндукции!!!
24)Поток вектора магнитной индукции!! Теорема гаусса для магнитного поля!!!
Потоком вектора магнитной индукции (магнитным потоком) через площадку dS называется скалярная физическая величина, которая равна (1) где Bn=Вcosα - проекция вектора В на направление нормали к площадке dS (α — угол между векторами n и В), dS=dSn — вектор, у которого модуль равен dS, а направление его совпадает с направлением нормали n к площадке. Поток вектора В может быть как положительным, так и отрицательным в зависимости от знака cosα (задается выбором положительного направления нормали n). Поток вектора В обычно связывают с контуром, по которому течет ток. В этом случае положительное направление нормали к контуру нами задавалось: оно связывается с током правилом правого винта. Значит, магнитный поток, который создается контуром, через поверхность, ограниченную им самим, всегда положителен. Поток вектора магнитной индукции ФB через произвольную заданную поверхность S равен (2) Для однородного поля и плоской поверхности, которая расположена перпендикулярно вектору В, Bn=B=const и Из этой формулы задается единица магнитного потока вебер (Вб): 1 Вб — магнитный поток, который проходит сквозь плоскую поверхность площадью 1 м2, который расположен перпендикулярно однородному магнитному полю и индукция которого равна 1 Тл (1 Вб=1 Тл•м2). Теорема Гаусса для поля В: поток вектора магнитной индукции сквозь любую замкнутую поверхность равен нулю: (3) Эта теорема является отражением факта, что магнитные заряды отсутствуют, вследствие чего линии магнитной индукции не имеют ни начала, ни конца и являются замкнутыми. Следовательно, для потоков векторов В и Е сквозь замкнутую поверхность в вихревом и потенциальном полях получаются различные формулы. В качестве примера найдем поток вектора В сквозь соленоид. Магнитная индукция однородного поля внутри соленоида с сердечником с магнитной проницаемостью μ, равна Магнитный поток сквозь один виток соленоида площадью S равен а полный магнитный поток, который сцеплен со всеми витками соленоида и называемый потокосцеплением,
25)Явление электромагнитной индукции!! Закон Фарадея и правило Ленца!! эдс индукции в движущихся проводниках!!!
Явление электромагнитной индукции было открыто выдающимся английским физиком М. Фарадеем в 1831 г. Оно заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении во времени магнитного потока, пронизывающего контур.
Магнитным потоком Φ через площадь S контура называют величину
|
где B – модуль вектора магнитной индукции, α – угол между вектором и нормальюк плоскости контура (рис. 1.20.1).
Определение магнитного потока нетрудно обобщить на случай неоднородного магнитного поля и неплоского контура. Единица магнитного потока в системе СИ называется вебером(Вб). Магнитный поток, равный 1 Вб, создается магнитным полем с индукцией 1 Тл, пронизывающим по направлению нормали плоский контур площадью 1 м2:
1 Вб = 1 Тл · 1 м2. |
Фарадей экспериментально установил, что при изменении магнитного потока в проводящем контуре возникает ЭДС индукции инд, равная скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, взятой со знаком минус:
|
Эта формула носит название закона Фарадея.
Опыт показывает, что индукционный ток, возбуждаемый в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, всегда направлен так, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызывающего индукционный ток. Это утверждение, сформулированное в 1833 г., называется правилом Ленца.
Рис. 1.20.2 иллюстрирует правило Ленца на примере неподвижного проводящего контура, который находится в однородном магнитном поле, модуль индукции которого увеличивается во времени.
|
Правило Ленца отражает тот экспериментальный факт, что индивсегда имеют противоположные знаки (знак «минус» в формуле Фарадея). Правило Ленца имеет глубокий физический смысл – оно выражает закон сохранения энергии.
Изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, может происходить по двум причинам.
1. Магнитный поток изменяется вследствие перемещения контура или его частей в постоянном во времени магнитном поле. Это случай, когда проводники, а вместе с ними и свободные носители заряда, движутся в магнитном поле. Возникновение ЭДС индукции объясняется действием силы Лоренца на свободные заряды в движущихся проводниках. Сила Лоренцаиграет в этом случае роль сторонней силы.
Рассмотрим в качестве примера возникновение ЭДС индукции в прямоугольном контуре, помещенном в однородное магнитное поле перпендикулярное плоскости контура. Пусть одна из сторон контура длинойlскользит со скоростьюпо двум другим сторонам (рис. 1.20.3).