Магнетизм. Магнитное поле. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ → номер 32
Электрический ток оказывает магнитное действие Таким образом, магнитное поле порождается движущимися зарядами.
Вектор магнитной индукции — векторная физическая величина, направление которой в данной точке совпадает с направлением, указываемым в этой точке северным полюсом свободной магнитной стрелки.
Модуль вектора магнитной индукции — физическая величина, равная отношению максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на отрезок проводника с током, к произведению силы тока и длины отрезка проводника:
Электрический ток оказывает магнитное действие Таким образом, магнитное поле порождается движущимися зарядами.
Вектор магнитной индукции — векторная физическая величина, направление которой в данной точке совпадает с направлением, указываемым в этой точке северным полюсом свободной магнитной стрелки.
Модуль вектора магнитной индукции — физическая величина, равная отношению максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на отрезок проводника с током, к произведению силы тока и длины отрезка проводника:
Единица магнитной индукции — тесла (1 Тл).
Правило буравчика для прямого тока: Если ввинчивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление скорости движения конца
его рукоятки совпадает с направлением вектора магнитной индукции в этой точке.
Правило правой руки для прямого тока: Если охватить проводник правой рукой, направив отогнутый большой палец вдоль тока, то кончики остальных пальцев в данной точке покажут направление вектора индукции в этой точке.
Принцип суперпозиции магнитных полей: Результирующая магнитная индукция в данной точке складывается из векторов магнитной индукции, созданной различными токами в этой точке:
Правило буравчика для витка с током (контурного тока): Если вращать рукоятку буравчика по направлению тока в витке, то поступательное перемещение буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции, созданной током в витке на своей оси.
Линии магнитной индукции — линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора магнитной индукции. Линии магнитной индукции всегда замкнуты: они не имеют начала и конца. Магнитное поле — вихревое поле, т. е поле с замкнутыми линиями магнитной индукции
Магнитный поток (поток магнитной индукции) Через поверхность определенной площади — физическая величина, равная скалярному произведению вектора магнитной индукции на вектор площади:
Единица магнитного потока — вебер (1 Вб) 1 Вб= 1 Тл•м2.
Закон Ампера: Сила, с которой магнитное поле действует на помещенный в него отрезок проводника с током, равна произведению силы тока, магнитной индукции, длины отрезка проводника и синуса угла между направлениями тока и вектором магнитной индукции:
В однородном магнитном поле замкнутый контур стремится установиться так, чтобы направление его собственной индукции совпало с направлением внешней индукции.
Сила Лоренца — сила, действующая на движущуюся со скоростью v заряженную частицу со стороны магнитного поля В:
Где q — заряд частицы, а — угол между скоростью частицы и индукцией магнитного поля.
Направление силы Лоренца определяет Правило левой руки: Если кисть левой руки расположить так, чтобы четыре вытянутых пальца указывали направление скорости положительного заряда (или противоположное скорости отрицательного заряда), а вектор магнитной индукции входил в ладонь, то отогнутый (в плоскости ладони) на 90° большой палец покажет направление силы, действующей на данный заряд.
Заряженная частица, влетающая в однородное магнитное поле параллельно линиям магнитной индукции, движется равномерно вдоль этих линий. Заряженная частица, влетающая в однородное магнитное поле в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции, движется в этой плоскости по окружности. Параллельно расположенные проводники, по которым протекают токи в одном направлении, притягиваются, а в противоположных — отталкиваются. Магнитные поля, создаваемые токами I1,I2, протекающими по бесконечно длинным параллельным проводникам, находящимся на расстоянии r друг от друга, приводят к возникновению на каждом отрезке проводников длиной Δl силы взаимодействия
Где km — коэффициент пропорциональности, km = 2 • 10-7 Н/А2
Единица силы тока — ампер (1 А) Сила постоянного тока равна 1 А, если ток, протекая по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызывает на отрезке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2 • 10-7Н
Индукция магнитного поля убывает при увеличении расстояния до проводника с током Взаимодействие проводников с током является следствием магнитного взаимодействия движущихся зарядов в проводниках Под действием магнитной силы движущиеся параллельно в противоположных направлениях разноименные заряды притягиваются, а одноименные — отталкиваются
Индуктивность контура (или коэффициент самоиндукции) — физическая величина, равная коэффициенту пропорциональности между магнитным потоком через площадь, ограниченную контуром проводника, и силой тока в контуре. Единица индуктивности — генри (1 Гн)
Энергия магнитного поля, Созданного при протекании силы тока I по проводнику с индуктивностью L, равна
Магнитная проницаемость среды — физическая величина, показывающая во сколько раз индукция магнитного поля в однородной среде отличается от магнитной индукции внешнего (намагничивающего) поля в вакууме.
Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики — основные классы веществ с резко отличающимися магнитными свойствами
Диамагнетик— Вещество, в котором внешнее магнитное поле незначительно ослабляется( μ <= 1)
Парамагнетик— Вещество, в котором внешнее магнитное поле незначительно усиливается(μ >= 1)
Ферромагнетик — вещество, в котором внешнее магнитное поле значительно усиливается (μ >> 1)
Кривая намагничивания — зависимость собственной магнитной индукции от индукции внешнего магнитного поля
Коэрцитивная сила — магнитная индукция внешнего поля, необходимая для размагничивания образца
Магнито-жесткие ферромагнетики — ферромагнетики с большой остаточной намагниченностью Магнито-мягкие ферромагнетики — ферромагнетики с малой остаточной намагниченностью Петля гистерезиса — замкнутая кривая намагничивания и размагничивания ферромагнетика Температура Кюри — критическая температура, выше которой происходит переход вещества из ферромагнитного состояния в парамагнитное