Теорема Гаусса - раздел Электротехника, Вопрос№1. Электрический заряд. Дискретность заряда. Закон сохранения электрического заряда. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона Магнитный Поток Сквозь Произвольную Замкнутую Поверхность Равен Нулю:
...
Магнитный поток сквозь произвольную замкнутую поверхность равен нулю:
Пусть ток I течет по проводнику, намотанному по винтовой линии на поверхность цилиндра. Такой обтекаемый током цилиндр называют соленоидом. Пусть на единицу длины соленоида приходится n витков проводника. Если шаг винтовой линии достаточно мал, то каждый виток соленоида можно приближенно заменить замкнутым витком. Будем также предполагать, что сечение проводника настолько мало, что ток в соленоиде можно считать текущим по его поверхности.
Опыт и расчет показывают, что чем длиннее соленоид, тем меньше индукция магнитного поля снаружи его. Для бесконечно длинного соленоида магнитное поле снаружи отсутствует вообще. Из изображения симметрии ясно, что линии вектора В внутри соленоида направлены вдоль его оси, причем вектор В составляет с направлением тока в соленоиде правовинтную систему.
Уже то, что мы выяснили относительно конфигурации магнитного поля соленоида, подсказывает выбрать прямоугольный контур так как показано на Рис. 13. Циркуляция вектора В по данному контуру равна Bl, и контур охватывает ток nlI. Согласно теореме о циркуляции, откуда следует, что внутри длинного соленоида Т.е. поле внутри длинного соленоида однородно (за исключением областей, прилегающих к торцам соленоида, но этим при расчетах зачастую пренебрегают). Произведение nI называют числом ампервитков.
Закон полного тока для магнитного поля в веществе (теорема о циркуляции вектора B).
Циркуляция магнитной индукции поля в вакууме вдоль произвольного замкнутого контура L равна произведению магнитной постоянной на алгебраическую сумму токов, охватываемых этим контуром(т.е. на электрический ток через поверхность S, натянутую на этот контур)
Закон полного тока можно записать в виде:
j-плотность тока в пределах малого элемента dS поверхности S, натянутой на контур L.
Вопрос№21. Движение заряжённых частиц в электрическом и магнитном полях.
Движение заряженной частицы в магнитном поле.
На заряд, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца
Она перпендикулярна скорости и определяется правилом левой руки , поэтому работа этой силы всегда равна нулю. Постоянное однородное магнитное поле не может изменить величину скорости заряженной частицы.
1) заряженная частица влетает в однородное магнитное поле со скоростью u, направленной вдоль поля. В этом случае сила Лоренца ровна 0 и частица будет продолжать движение равномерно прямолинейно.
2) Частица влетает в однородное магнитное поле при .Тогда
Эта сила играет роль центростремительной, т.е.
;;А период вращения
Период T определяется только удельным зарядом и не зависит от V при малых скоростях (V<<c). Это свойство используется в циклических ускорителях частиц (циклотронах).
3) Частица влетает под углом в однородное магнитное поле. Движение распадается на две составляющие:
а) вращение вокруг силовых линий со скоростью
б) поступательное движение вдоль силовых линий со скоростью
В итоге — наблюдается движение по винтовой линии с шагом
Т.о. R и h уменьшаются с возрастанием B. На этом основана фокусировка частиц в магнитном поле.
Движение заряжённых частиц в электрическом поле
Рассмотрим вначале движение частицы с зарядом q и массой m в однородном постоянном электрическом поле напряженностью . Напряженность поля в этом случае не зависит ни от координат, ни от времени (такое поле возникает, например, в заряженном плоском конденсаторе, отсоединенном от источника). Следовательно, на заряженную частицу со стороны поля действует постоянная сила , которая сообщает частице постоянное ускорение . Если частица имеет начальную скорость , то ее движение в таком поле похоже на движение тела, брошенного под углом к горизонту в однородном поле тяжести, где ускорение тела также постоянно и равно !.
Бесконечная плоскость заряжена с постоянной поверхностной плотностью заряд приходящийся на единицу поверхности Согласно теореме Гаусса... Вопрос Работа электрического поля Теорема о циркуляции напряженности... Если в электростатическом поле точечного заряда Q из точки в точку вдоль произвольной траектории перемещается...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Теорема Гаусса
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Теорема.
Теорема гаусса для электростатического поля в вакууме может быть распространена на электростатическое поле в среде, если под q понимать сумму всех свободных и связанных зарядов, охватываемых замкну
Закон Ома. (для плотности тока)
Приложенное к проводнику напряжение U вызывает электрический ток I. Как физически будет развиваться этот процесс. Зависимость тока I(U) участка цепи называется вольт
Закон Ома для участка цепи
Для участка цепи содержащей ЭДС будет иметь вид
Вопрос№15. Правила Киргофа и рас
Источники магнитного поля
Магнитное поле создается (порождается) током заряженных частиц, или изменяющимся во времени электрическим полем, или собственными магнитными моментами частиц (последние для единообразия картины мог
Сила Лоренса.
На частицу движущуюся в магнитном поле, действует Сила Лоренса определяющаяся выражением:F=q[vхB]. Модуль магнитной силы равен: F=qvB sin a
Направление силы Лоренса «правило лево
Вопрос№22. Масс-спектрометр. Принцип работы и применение.
Масс-спектрометр – приборы с электрической регистрацией ионов. По принципу действия они делятся на статические и динамические. В статических масс-спектрометрах ионы движутся в постоянных во времени
Явление электромагнитной индукции
Известно, что электрические токи создают вокруг себя магнитное поле. Связь магнитного поля с током привела к многочисленным попыткам возбудить ток в контуре с помощью магнитного поля. Эта задача бы
Закон электромагнитной индукции
Обобщая результаты своих многочисленных опытов, Фарадей пришел к количественному закону электромагнитной индукции. Он показал, что всякий раз, когда происходит изменение сцеплённого с контуром пот
Элементарная теория диамагнетизма.
Диамагнетизм можно рассматривать как следствие индукционных токов, наводимых в заполненных электронных оболочках ионов внешним магнитным полем. Эти токи создают в каждом атоме индуцированный магнит
Вопрос№28.Ферромагнетики и их свойства.
Ферромагнетики
Ферромагнетики – вещества обладающие спонтанной намагниченостью. Ферромагнетики с узкой петлёй гистерезиса называются мягкими, с широкой жёсткими. Для каждого феррома
Ток смещения.
Для установления количественных соотношений между изменяющимся электрическим полем Максвелл вел в рассмотрение так называемый ток смещения.
Рассмотрим цепь переменного ток
Материальные уравнения
Материальные уравнения устанавливают связь между D,H и E,B . При этом учитываются индивидуальные свойства среды. На практике в материальных уравнениях обычно используются экспериментально определяе
Скин-эффект и его элементарная теория.
Вихревые токи возникают и в проводах, по которым течет переменный ток. Направление этих токов можноопределить поправилу Ленца. Направление вихревых токов при возрастании первичноготока в проводнике
Опыт и расчет показывают, что чем длиннее соленоид, тем меньше индукция магнитного поля снаружи его. Для бесконечно длинного соленоида магнитное поле снаружи отсутствует вообще. Из изображения симметрии ясно, что линии вектора В внутри соленоида направлены вдоль его оси, причем вектор В составляет с направлением тока в соленоиде правовинтную систему.
Уже то, что мы выяснили относительно конфигурации магнитного поля соленоида, подсказывает выбрать прямоугольный контур так как показано на Рис. 13. Циркуляция вектора В по данному контуру равна Bl, и контур охватывает ток nlI. Согласно теореме о циркуляции, откуда следует, что внутри длинного соленоида Т.е. поле внутри длинного соленоида однородно (за исключением областей, прилегающих к торцам соленоида, но этим при расчетах зачастую пренебрегают). Произведение nI называют числом ампервитков.
и определяется правилом левой руки , поэтому работа этой силы всегда равна нулю. Постоянное однородное магнитное поле не может изменить величину скорости заряженной частицы.
.Тогда
;
;А период вращения 
и не зависит от V при малых скоростях (V<<c). Это свойство используется в циклических ускорителях частиц (циклотронах).
в однородное магнитное поле. Движение распадается на две составляющие:
. Напряженность поля в этом случае не зависит ни от координат, ни от времени (такое поле возникает, например, в заряженном плоском конденсаторе, отсоединенном от источника). Следовательно, на заряженную частицу со стороны поля действует постоянная сила 
, которая сообщает частице постоянное ускорение 
. Если частица имеет начальную скорость 
, то ее движение в таком поле похоже на движение тела, брошенного под углом к горизонту в однородном поле тяжести, где ускорение тела также постоянно и равно 
!. 
Новости и инфо для студентов