Лекция 2 а. Магнетизм 1. Магнитное поле и его характеристики. 2. Закон Ампера. 3. Магнитные свойства веществ. 4. Сила Лоренца. 5. Закон Био-Савара-Лапласа
1. Магнитное поле и его характеристики. Эрстед (1820 г)
Вектор магнитной индукции В В = (ΔFmaх/I Δℓ)k (3. 1) В ΔFmaх Δℓ взаимно перпендикулярные, связанные правилом «левой руки» (мнемоническое правило) 1 тесла=1 ньютон/1 ампер· 1 метр (или 1 Тл = 1 Н/1 А· 1 м)
2. Закон Ампера. N F=I ℓ x B (3. 2) Магнитный поток Ф Ф=ВS cos α (3. 3) S
3. Магнитные свойства веществ В = В 0 + В` = В 0 +χВ 0 = (1+χ)В 0 = µВ 0 (3. 4) 1) диамагнетики χ < 0 , | χ | << 1 (Cu, Zn) 2) парамагнетики χ > 0 , χ << 1 (Al, Mg, Pl) 3) ферромагнетики χ > 0 , χ >> 1 (Fe, Co, Ni)
4. Сила Лоренца F=IℓB, N f f = F/N = I ℓ B/N N =n·V = n·Sℓ I = neνS. f = F/N = I ℓ B/N = neνS·ℓ B/n·Sℓ f = e ν B - сила Лоренца В векторной форме f. Лор = e. Vх. B электрическое поле (Fэл = Еq) магнитное поле (f. Лор = e. Vх. B) f = f. E +f. B = Е·е + e·V B (3. 5) (3. 6)
5. Закон Био-Савара-Лапласа M b A BA =µ 0 I/2πb Δα I R О Д D x Δℓ α N C B 0=µ 0 I/2 R BД=µ 0 IR 2/2(R 2+d 2)3/2
В=(ΔFmax/IΔℓ)k (3. 1) вектор магнитной индукции F=Iℓx. B (3. 2) закон Ампера (сила Ампера) Ф=ВScos α (3. 3) магнитный поток В=В 0+В`=В 0+χВ 0=(1+χ)В 0=µВ 0 (3. 4) магн. поле внутри среды f. Лор = q·V B (3. 5) сила Лоренца f=f. E+f. B=Еq+q. VB (3. 6) сила, действ. на заряд в э. и м. полях BA = (3. 7) суммарное поле от элементов с током d. B=k. I(dℓxr 0)/R 2=k. I(dℓx. R)/R 3 (3. 8) магнитн. поле от эл. с током BA=µ 0 I/2πb (3. 9) магнитное поле проводника с током BО=µ 0 I/2 R (3. 10) магнитное поле кругового тока BД=µ 0 IR 2/2(R 2+d 2)3/2 (3. 11) магн. поле на оси кругового тока