- •1. Физические основы механики.
- •1.1. Кинематика поступательного и вращательного движений.
- •1.2Динамика поступательного движения.
- •Динамика поступательного движения
- •1.3 Механика твердого тела.
- •Взаимосвязь поступательных и вращательных физических величин.
- •1.4 Методика решения задач по механике.
- •4.Решение:
- •4. Решение
- •Алгоритм преобразования единиц измерения (позиция 5)
- •4.Решение:
- •4.Решение:
- •Электричество и магнетизм
- •2.1. Электростатика Закон Кулона: Закон сохранения зарядов:
- •Правила Кирхгофа.
- •2.3 Магнетизм
- •Сила Лоренца
- •2.4 Методика решения задач по электромагнетизму.
- •4. Решение:
- •4. Решение;
- •4. Решение:
- •4 Решение:
- •4 Решение:
- •Греческий алфавит
Сила Лоренца
→ → →
FЛ = q [ υ · B ] ; FЛ = q υ B Sin α ,
где q – заряд, движущийся со скоростью υ.
Формула Лоренца
→ → → →
F = q E + q [ υ · B ] ,
гдеF – результирующая сила, действующая на заряд q, движущийся в электрическом и магнитном полях.
Связь магнитной индукции В с напряженностью H магнитного поля:
→ →
- в среде В = μOμH ,[ H ] = A / м. -ввакууме Во = μо Н.
Поток магнитной индукции (магнитный поток) через площадку S
→ →
Ф = (В · S) = B · S · Cos α ; [Ф ] = [ B ] [ S ]= Tл · м2 = Вб,
→ →
где α - угол между магнитной индукцией В и нормалью n к площадке S.
Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле:
= I ΔФ = I (Фконеч. – Фнач.), dA = d(IФ)
Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея – Максвелла):
dФ ΔФ
εu = --- ; εu =-- -- , [ Ф ] = В · с = Вб (вебер),
d t Δt
гдеεu– Э.Д.С.индукции. Индукционный ток-Iu = εu/ R
Направление индукционного тока определяют по правилу Ленца: “Индукционный ток Iu направлен так, что бы противодействовать причине его вызывающей”.
При этом причинами возникновения Iu могут быть:
а) первичная магнитная индукция, противодействовать которой будет
магнитная индукция, создаваемая индукционным током;
б) ток I ( при самоиндукции), противодействовать ему будет непосредственно индукционный ток Iu;
→ → в) механической силе F , противодействует сила Ампера FA и т.д.
Правило Ленца можно сформулировать и по - другому: “Индукционный ток в контуре направлен так, что создаваемый им магнитный поток Ф через поверхность, ограниченную контуром, стремится препятствовать тому изменению потока, которое вызывает данный ток”. Если поток магнитной индукции Ф возрастает, т.е.
ΔФ →
> 0, а Iu < 0, то индуктивный ток создает магнитную индукции Вu
Δ t
→
противоположную первичной магнитной индукции В и наоборот, при уменьшении Ф
, то индукции - сонаправлены.
Э.Д.С. самоиндукции:
(См. методику решения задач по электромагнетизму).
Индуктивность соленоида:
L = μoμn2V, где n = N / l – число витков ( N ) на единицу длины ( l ) соленоида,
V = S · l – объем соленоида ( S - площадь поперечного сечения соленоида)
Магнитная индукция внутри соленоида, по которому течет ток I:
Энергия магнитного поля соленоида:
LI2
Wм = .
2
Плотность энергии магнитного поля:
ВН В2 μoμH2
ωм = = = .
2 2 2
В Табл. 7 и Табл. 8 приведены формулы, необходимые для решения задач по электромагнетизму.
При этом практически все уравнения энергетического способа, содержа-
щиеся в Табл.4 , справедливы и в электромагнетизме.
Таблица 7
Электричество
Силовой способ
|
Энергетический способ | |
Электростатика
| ||
|
| |
Закон Кулона
| ||
Постоянный ток
| ||
| ||
|
Таблица 8
Магнетизм
Силовой способ |
Энергетический способ |
| |
| |
- формула Лоренца. |
|