Электромагнетизм Магнитное поле Эрстед Ханс Кристиан

Электромагнетизм

Магнитное поле Эрстед Ханс Кристиан (1777 -1851) Ампер Андре Мари (1775 -1836)

Характеристики магнитного поля Магнитная индукция – векторная физическая величина, силовая характеристика магнитного поля, численно равная отношению максимального момента сил, действующего на рамку с током со стороны магнитного поля, к произведению силы тока в рамке на её площадь. Напряженность магнитного поля векторная величина, определяющая вклад внешних источников в магнитное поле. = 4π· 10 -7 Гн/м магнитная проницаемость среды. Никола Тесла 1856 - 1943 Для вакуума =1.

Графическое представление магнитных полей Силовая линия магнитного поля (линия индукции магнитного поля) линия, касательная к которой в любой её точке совпадает с направлением вектора магнитной индукции.

Примеры расчёта магнитных полей 1. Поле прямолинейного проводника с током Если проводник бесконечно длинный, то I

2. Поле кругового проводника с током Индукция в центре кругового тока x=0

3. Поле соленоида плотность намотки Для бесконечно длинного соленоида N S

4. Поле тороида плотность намотки

Действие магнитного поля 1. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера угол между направлением вектора магнитной индукции и током 2. Сила взаимодействия двух параллельных проводников с током

3. Контур с током в магнитном поле а) Магнитный момент контура с током б) Вращающий момент, действующий на контур с током

4. Действие магнитного поля на движущийся электрический заряд. Сила Лоренца Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле 1)

2) Заряженная частица влетает в магнитное поле под некоторым углом к вектору магнитной индукции

Применение силы Лоренца Электронно-лучевая трубка Кинескоп телевизора Циклотрон Проявление силы Лоренца Масс-спектрометр в природе Полярное сияние

Электромагнитная индукция Магнитный поток Если поле однородное, а поверхность плоская, то

Явление электромагнитной индукции (1831 год) Фарадей Майкл 1791 - 1867 Электромагнитная индукция – явление возникновения электродвижущей силы в проводящем контуре при любом изменении магнитного потока, пронизывающего контур. Эдс электромагнитной индукции пропорциональна скорости изменения магнитного потока, пронизывающего контур.

Для замкнутого контура, состоящего из N последовательно соединенных витков (соленоида): Правило Ленца (1834) Индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток противодействует изменению магнитного потока, вызвавшего этот индукционный ток.

Определение направления индукционного тока

Принцип работы генератора переменного тока i

Явление самоиндукции (1831 год) Индуктивность скалярная физическая величина, характеризующая магнитные свойства электрической цепи и Генри Джозеф равная отношению полного магнитного потока, сцепленного с 1797 - 1878 контуром, к силе тока, текущему по контуру. индуктивность соленоида Самоиндукция явление возникновения электродвижущей силы в проводящем контуре при изменении электрического тока, идущего по этому контуру. Эдс самоиндукции пропорциональна скорости изменения тока.

Токи замыкания и размыкания

Магнитное поле в веществе Гипотеза Ампера Намагниченность – векторная физическая величина, численно равная суммарному магнитному моменту атомов, заключенных в единице объёма. Классификация магнетиков • Диамагнетики (инертные газы, водород, кремний, висмут, олово, медь, цинк, вода, кварц и многие органические соединения). • Парамагнетики (алюминий, марганец, палладий, платина, растворы железных и никелевых солей, кислород и др. ). • Ферромагнетики (кристаллическое железо, никель, кобальт, их сплавы и соединения, некоторые сплавы и соединения марганца и хрома с неферромагнитными материалами).

Для диа- и парамагнетиков Для вакуума =0. Свойства магнетиков 1. Диамагнетики: 2. Парамагнетики: 3. Ферромагнетики:

Ферромагнетики Кюри Пьер 1859 - 1906 Вейс Пьер-Эрнст 1865 - 1940 Природа ферромагнетизма Гистерезис

Энергия магнитного поля