Методички
Нет комментариев Методики по физике
між векторами і .
Магнітний потік:
а) у випадку однорідного магнітного поля і плоскої поверхні
або ,
де S – площа контуру; - кут між нормаллю до площини контуру і вектором магнітної індукції:
б) у випадку неоднорідного поля і довільної поверхні
(інтегрування відбувається по всій поверхні).
Потокозчеплення (повний потік):
Ця формула справедлива для соленоїда і тороїда з рівномірною наміткою щільно прилягаючих один до одного N витків.
Робота з переміщення замкнутого контуру в магнітному полі:
ЕРС індукції:
.
Різниця потенціалів на кінцях провідника, що рухається зі швидкістю у магнітному полі:
де - довжина провідника; - кут між векторами і .
Заряд, що протікає по замкнутому контурі при зміні магнітного потоку, що пронизує цей контур:
або ,
де - опір контуру.
Індуктивність контуру:
.
ЕРС самоіндукції:
Індуктивність соленоїда:
де - відношення кількості витків соленоїда до його довжини; V – об’єм соленоїда.
Миттєве значення сили струму в колі, що має опір R і індуктивність L:
а) (при замиканні кола), де - ЕРС джерела
струму; - час, що пройшов після замикання кола
б) (при розмиканні кола), де - сила струму в колі при =0; - час, що минув з моменту розмикання кола.
Енергія магнітного поля:
Об’ємна густина енергії магнітного поля (відношення енергії магнітного поля соленоїда до його об’єму):
або або
де В – магнітна індукція, Н – напруженість магнітного поля.
Приклади розв’язування задач
Задача 1. По відрізку прямого провідника довжиною = 80 см протікає струм = 50 А. Визначити магнітну індукцію В поля, утворюваного цим струмом, у точці А, що рівновіддалена від кінців відрізка провідника і знаходиться на відстані =30 см
Розв’язання. Для розв’язування задачі скористаємося законом Біо-Савара-Лапласа і принципом суперпозиції магнітних полів. Закон Біо-Савара-Лапласа дозволяє визначити магнітну індукцію , утворювану елементом струму Іdl. Зауважимо, що вектор у точці А спрямований за площину малюнка. Принцип суперпозиції дозволяє для визначення скористатися геометричним підсумовуванням (інтегруванням):
, (1)
де символ означає, що інтегрування поширюється на всю довжину провідника.
Запишемо закон Біо-Савара-Лапласа у векторній формі:
де – магнітна індукція, утворювана елементом провідника довжиною зі струмом І у точці, обумовленій радіус-вектором ; - магнітна постійна; - магнітна