6. Робота та потужність постійного струму.

Робота струму:

Перша формула справедлива для будь-якої ділянки ланцюга, на кінцях якого підтримується напруга U, останні дві - для ділянки, що не містить ЕРС.

Потужність струму:

Потужність вимірюється у ватах [Вт]

Модуль 5. Електромагнетизм

Лекція. Електромагнетизм – 2 год.

План: 1.Магнітне поле.

2.Взаємодія струмів.

3.Закон Ампера.

4.Закон Біо – Савара – Лапласа.

5.Сила Лоренца.

1.Магнітне поле.

Магні́тне по́ле — особлива форма матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія між рухомими електрично зарядженими частинками.

М агнітне поле - складова електромагнітного поля, яка створюється змінним у часі електричним полем, рухомими електричними зарядами або постійними магнітами. Магнітне поле спричиняє силову дію на рухомі електричні заряди. Нерухомі електричні заряди з магнітним полем не взаємодіють, але елементарні частинки з ненульовим спіном, які мають власний магнітний момент, є джерелом магнітного поля і магнітне поле спричиняє на них силову дію, навіть якщо вони перебувають у стані спокою.

Магнітне поле утворюється, наприклад, у просторі довкола провідника, по якому тече струм або довкола постійного магніту.

Магнітне поле є векторним полем, тобто з кожною точкою простору пов'язаний вектор магнітної індукції який характеризує величину і напрям магнітного поля у цій точці і може мінятися з плином часу. Поряд з вектором електромагнітної індукції , магнітне поле також описується вектором напруженості .

.

В результаті великої кількості дослідів змінюючи силу струму І площу S також змінювався обертовий момент, який виникав в результаті взаємодії магнітного поля рамки з зовнішнім магнітним полем але співвідношення залишалося величиною сталою. Це співвідношення називається вектором магнітної індукції.

– вектором напруженості магнітного поля.

2. Взаємодія струмів.

Якщо по двох паралельних і не закріплених провідниках пропустити постійний електричний струм то вони будуть притягуватись. Якщо ж струми будуть антипаралельні, то вони відштовхуються.

При наявності електричного струму, тобто направленого руху вільних електронів, між провідниками виникає сила взаємодії. Це приводить до висновку, що сили взаємодії між рухомими електричними зарядами відрізняються від сил взаємодії між нерухомими зарядами. З історичних міркувань ці сили називають магнітними.

3.Закон Ампера.

Закон Ампера — закон взаємодії постійних струмів. Законом Ампера називається також закон, що визначає силу, з якою магнітне поле діє на малий відрізок провідника із струмом.

Сила Ампера - це сила, яка діє на провідник із електричним струмом який знаходиться в магнітному полі.

Сила Ампера залежить від: сили струму I, магнітної індукції B елемента (частини) довжини провідника l, -кута між напрямом струму і напрямом ліній магнітного поля α. Якщо кут між векторами B i I <90°:

- сила Ампера

-

-

-

B = 1 Тл(Тесла) - індукція магнітного поля

I = 1 А(Ампер) - сила струму

l = 1 м(метр) - довжина провідника

 - кут між векторами B i I

П равило лівої руки для визначення напрямку сили Ампера

Ліву руку зоорієнтуємо так, щоб в долоню входили лінії магнітної індукції, чотири пальці вказують на напрямок сили струму, тоді відігнутий на 90° великий палець покаже напрямок дії сили Ампера.