- •Электрический заряд.
- •Работа электростатического поля.
- •Метод точечных зарядов.
- •Теорема Гаусса.
- •Электрический диполь.
- •Электрическое поле в веществе.
- •Электроемкость.
- •Законы Ома для однородного участка цепи в интегральной и дифференциальной форме.
- •Сопротивление проводника, его зависимость от температуры.
- •Напряжение.
- •Напряжение.
- •Работа и мощность электрического тока.
- •Закон Ома для неоднородного участка цепи.
- •Магнитное поле.
- •Закон Ампера. Закон Ампера, взаимодействие параллельных токов
- •Закон Био-Савара-Лапласа.
- •Заряд, движущийся в магнитном поле.
- •Электромагнитная индукция.
- •Замкнутый контур
- •Правило Ленца
- •Энергия магнитного поля.
- •Магнитный поток. Магнитное поле Соленоида и Тороида.
- •Электромагнитные колебания.
- •Магнитные свойства вещества.
Магнитное поле.
Магнитное поле и его характеристики. При прохождении электрического тока по проводнику вокруг него образуется магнитное поле. Магнитное поле представляет собой один из видов материи. Оно обладает энергией, которая проявляет себя в виде электромагнитных сил, действующих на отдельные движущиеся электрические заряды (электроны и ионы) и на их потоки, т. е. электрический ток. Под влиянием электромагнитных сил движущиеся заряженные частицы отклоняются от своего первоначального пути в направлении, перпендикулярном полю (рис. 34). Магнитное поле образуется только вокруг движущихся электрических зарядов, и его действие распространяется тоже лишь на движущиеся заряды. Магнитное и электрические поля неразрывны и образуют совместно единое электромагнитное поле. Всякое изменен и еэлектрического поля приводит к появлению магнитного поля и, наоборот, всякое изменение магнитного поля сопровождается возникновением электрического поля. Электромагнитное поле распространяется со скоростью света, т. е. 300 000 км/с.
Мо многих случаях приходится иметь дело с замкнутыми токами, размеры которых малы по сравнению с расстоянием от них до точки наблюдения. Такие токи будем называть элементарными. Пример подобных токов мы имеем во всех атомах – это движущиеся по замкнутым орбитам электроны. Эти токи, вследствие малости атомных размеров можно считать элементарными.
Рассмотрим плоский круговой виток с током радиуса R (рис.9.1). Характеристиками витка являются: сила тока I, текущего по витку, площадь S, обтекаемая током и ориентация витка в пространстве, определяемая направлением единичного вектора нормали к плоскости витка. Совокупность всех этих трех характеристик образует магнитный момент витка с током, который по определению равен:
В теории магнетизма магнитный момент кругового витка с током играет такую же важную роль, как и электрический дипольный момент в теории электричества.
Принцип суперпозиции
Для магнитного поля, как и для электрического поля, справедлив принцип суперпозиции: поле ,
порождаемое несколькими движущимися зарядами (токами), равно векторной сумме полей ,
порождаемых каждым зарядом (током) в отдельности
т.е., чтобы найти силу, действующую на точку в пространстве, нужно сложить силы, действующие на неё, как показано на рисунке
Магнитное поле кругового тока представляет собой некую восьмёрку с разделением колец в центре кольца, по которому течёт ток. Его схема показана на рисунке
Во многих случаях удобно рассматривать магнитные силовые линии как некоторые упругие растянутые нити, которые стремятся сократиться, а также взаимно отталкиваются друг от друга (имеют взаимный боковой распор). Такое механическое представление о силовых линиях позволяет наглядно объяснить возникновение электромагнитных сил при взаимодействии магнитного поля и Проводника с током, а также двух магнитных полей.
Основными характеристиками магнитного поля являются магнитная индукция, магнитный поток, магнитная проницаемость и напряженность магнитного поля.