- •2.Теорема Гаусса о_о
- •3 . Расчет электрических полей равномерно заряженной плоскости, сферы, нити Нить
- •4. Потенциальная энергия заряда в поле. Потенциал. Работа в электрическом поле. Связь электрического поля и потенциала. Разность потенциалов в однородном поле.
- •6. Электрическое поле в диэлектриках. Диэлектрическая проницаемость вещества. Электрическое смещение
- •9.Постоянный электрический ток. Сила тока. Плотность тока. Классическая теория электропроводимости. Закон Ома в дифференциальной форме.
- •12. Закон Ома для неоднородного участка цепи и для полной цепи. Мощность тока в замкнутой цепЫ.
- •14. Магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа. Правило буравчика. Расчет напряженности магнитного поля в центре кругового тока и прямолинейного проводника с током.
- •17. Магнитный поток. Работа в магнитном поле.
- •20. Ферромагнетизм. Зависимость намагниченности ферромагнетика от напряженности магнитного поля. Гистерезис. Точка Кюри.
- •21. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Правило Ленца.
- •22. Случаи возникновения и механизм возникновения эдс индукции.
- •23. Индуктивность длинного соленоида. Энергия контура с током. Энергия магнитного поля. Плотность энергии магнитного поля, явление взаимоиндукции.
- •25. Гармонические колебания. Амплитуда, круговая частота, фаза колебаний. График гармонического колебательного движения. Уравнение и решение гармонического колебательного движения.
- •30.Переменный ток. Характеристики переменного тока. Резистор в цепи переменного тока.
17. Магнитный поток. Работа в магнитном поле.
Магни́тный пото́к — поток вектора магнитной индукции через конечную поверхность . Определяется как интеграл по поверхности
при этом векторный элемент площади поверхности определяется как
где - 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 Работа в магнитном поле. За счет движения проводника проводника в постоянном магнитном поле, сила Ампера совершает механическую работу, модуль силы Ампера равен FA = IBl. Сила Ампера направлена навстречу движения проводника; поэтому она совершает отрицательную механическую работу. За время Δt эта работа Aмех равна
|
Движущийся в магнитном поле проводник, по которому протекает индукционный ток, испытывает магнитное торможение. Полная работа силы Лоренца равна нулю. Также результирующая работа сил Ампера равна или где I - сила тока.
18. Контур с током в магнитном поле. Магнитный момент контура с током. Механический момент, действующий на контур в магнитном поле. поле однородно (B=const). На элемент контура dl действует сила .
Результирующая таких сил равна Вынеся постоянные величины I и В за знак интеграла, получим .
Интеграл равен нулю, поэтому F=0. Таким образом, результирующая сила, действующая на контур с током в однородном магнитном поле, равна нулю. Это справедливо для контуров любой формы.
Магнитный момент контура с током. Для произвольного замкнутого контура магнитный момент находится из:
где — радиус-вектор, проведенный из начала координат до элемента длины контура dl
Магнитный момент измеряется в А⋅м2 или Дж/Тл (СИ).
Механический момент. Вычислим результирующий вращательный момент, создаваемый силами , приложенными к контуру. Поскольку в однородном поле сумма этих сил равна нулю, результирующий момент относительно любой точки будет один и тот же. Действительно, результирующий момент относительно некоторой точки О определяется выражением где r — радиус-вектор, проведенный из точки О в точку приложения силы dF. Возьмем точку О', смещенную относительно О на отрезок b Тогда r=b+r', соответственно поэтому r'=r-b результирующий момент относительно точки О' равен . Отсюда заключаем, что момент не зависит от выбора точки, относительно которой он берется.
Модуль механического момента где — угол между векторами и .
19. Магнитные свойства вещества. Диа- и парамагнетики. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость. Магнитная восприимчивость — физическая величина характеризующая связь между магнитным моментом (намагниченностью) вещества и магнитным полем в этом веществе. Магнитная восприимчивость определяется отношением намагниченности единицы объёма вещества к напряженности намагничивающего магнитного поля. МВ безразмерна. Намагниченность где - магнитный момент отдельной (i-й) молекулы; N — число молекул в объеме ΔV. Магнитная проницаемость — физическая величина, характеризующая связь между магнитной индукцией B и напряженностью магнитного поля H в веществе. В общем случае зависит как от свойств вещества, так и от величины и направления магнитного поля. В общем виде выводится
где μr — относительная, а μ — абсолютная проницаемость, μ0 - магнитная постоянная. В зависимости от знака и величины магнитной восприимчивости магнетики делятся на: а) диамагнетики - отрицательна и мала по абсолютной величине б) парамагнетики - невелика но положительна в) ферромагнетики - положительна и достигает больших значений Классификация через вектор намагниченности Вектор намагниченности - направление и величина суммарного магнитного момента внутри домен. где - магнитный момент а) диамагнетик б) парамагнетик в) ферромагнетик