17. Формулы индукции магнитного поля токов различной формы. Магнитная проницаемость среды.
Если проводник с током создает в вакууме магнитное поле с магнитной индукцией Во, то в другой среде магнитное поле, созданное этим же проводником с током будет иметь индукцию В. Т.е. значение магнитной индукции зависит от среды, в которой существует магнитное поле. Отношение магнитной индукции В поля в данной среде к магнитной индукции Во в вакууме, характеризует магнитные свойства данной среды и называется относительной магнитной проницаемостью вещества - µ.
18. Магнитный поток. Формула тока, изображение и единица измерения.
19. Действия магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.
Из
опыта известно, что магнитное поле
оказывает действие не только на проводники
с током, но и на отдельные заряды, которые
движутся в магнитном поле. Сила, которая
действует на электрический заряд Q,
движущийся в магнитном поле со скоростью
v, называется силой Лоренца и задается
выражением
Чтобы
определить направление силы Лоренца
используем правило левой руки: если
ладонь левой руки расположить так, чтобы
в нее входил вектор В, а четыре вытянутых
пальца направить вдоль вектора v (для
Q>0 направления I и v совпадают, для Q<0
— противоположны), то отогнутый большой
палец покажет направление силы, которая
действует на положительный заряд. На
рис. 1 продемонстрирована взаимная
ориентация векторов v, В (поле имеет
направление на нас, на рисунке показано
точками) и F для положительного заряда.
Если заряд отрицательный, то сила
действует в противоположном направлении.
Модуль силы Лоренца, как уже известно,
равен
где
α — угол между v и В.
Подчеркнем еще раз, что магнитное поле не оказывает действия на покоящийся электрический заряд. Этим магнитное поле существенно отличается от электрического. Магнитное поле действует только на движущиеся в нем заряды. Зная действие силы Лоренца на заряд можно найти модуль и направление вектора В, и формула для силы Лоренца может быть применена для нахождения вектора магнитной индукции В.
Поскольку сила Лоренца всегда перпендикулярна скорости движения заряженной частицы, то данная сила может менять только направление этой скорости, не изменяя при этом ее модуля. Значит, сила Лоренца работы не совершает. Другими словами, постоянное магнитное поле не совершает работы над движущейся в этом поле заряженной частицей и, следовательно, кинетическая энергия этой частицы при движении в магнитном поле не изменяется.
В
случае, если на движущийся электрический
заряд вместе с магнитным полем с индукцией
В действует еще и электрическое поле с
напряженностью Е, то суммарная
результирующая сила F, которая приложена
приложенная к заряду, равна векторной
сумме сил — силы, действующей со стороны
электрического поля, и силы Лоренца:
