B = H
H –напряженность магнитного поля;
В– магнитная индукция;
— магнитная постоянная.
В негиперсильных полях направление векторов BиHсовпадают.
Силовыми линиями магнитного поля называются линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора магнитной индукции .
1. Силовые линии магнитного поля не пересекаются.
2. Силовые линии магнитного поля не имеют изломов.
Силовые линии напряжённости магнитного поля в соленоиде:
Силовые линии для прямого тока:(для обратного, соответственно, стрелки направлены в другую сторону)
Силовые линии магнитного поля для постоянного магнита:
Магнитный поток. Теорема Гаусса для магнитного поля:
Магнитный поток — поток как интеграл вектора магнитной индукции через конечную поверхность . Определяется через интеграл по поверхности
при этом векторный элемент площади поверхности определяется как
где — единичный вектор, нормальный к поверхности.
Также магнитный поток можно рассчитать как скалярное произведение вектора магнитной индукции на вектор площади:
где α — угол между вектором магнитной индукции и нормалью к плоскости площади.
Магнитный поток через контур также можно выразить через циркуляцию векторного потенциала магнитного поля по этому контуру:
Поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую поверхность = 0. Теорема Гаусса отражает тот факт, что магнитные заряды отсутствуют и силовые линии магнитного поля нигде не начинаются и нигде не заканчиваются.
I - сила тока в проводнике; B - модуль вектора индукции магнитного поля; L - длина проводника, находящегося в магнитном поле; a - угол между вектором магнитного поля и направлением тока в проводнике.
Силу, действующую на проводник с током в магнитном поле, называют силой Ампера.
Максимальная сила Ампера равна:
F = I·L·B
Ей соответствует a = 900.
Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки:если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная составляющая вектора магнитной индукции В входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы, действующей на отрезок проводника с током, то есть силы Ампера.
Вопрос №3.
(В соответвии с законом Био-Савара-Лапласа)
– сила, с которой проводники действуют друг на друга.
Если токи текут в одном направлении проводники притягиваются, если токи текут в противоположных направлениях проводники отталкиваются.
Вопрос №4.
так как угол между Y и B = 0
- противоположные. Возникает вращательный момент, когда разворачивает рамку до тех пор, пока направление вектора магнитного момента не совпадает с направлением вектора магнитной индукции.
Вопрос №5.
Контур с током с подвижной перемычкой.
dA = Fadx,
= 1;
dA = Fadx = YBldx = YBdS;
DA = YdФ
dA –работа по перемещению проводника в магнитном поле.
Длина соленоида, обозначаем буквой l
, следовательно,B ==
N– общее число витков. H = Yn, H – напряженность.
Магнитная индукция поля тороида:
Тороид – кольцевая катушка. Намотан на сердечник в форме тора.
R – радиус средней линии, характеристика тороида.
Магнитное поле тороида с зазором:
– Это закон Ома для магнитной цепи.
Ф – магнитный поток.
Парамагнетики.
<<< , и сонаправлены, В = + , не равно 0.
- результирующий магнитный момент.
Вопрос 11.
dl – смещение.
dФ = BdS = Bdl*cosf
dl = vdt, следовательно,
dФ = Blvdt*sina – изменение магнитного потока при движении проводника в магнитном поле.
Явление самоиндукции возникает не только в цепях переменного тока, но в цепях постоянного тока при размыкании и замыкании цепей.