Питання до попередньої лекції 1 Що є джерелом

Питання до попередньої лекції 1. Що є джерелом магнітного поля? 2. Які основні відмінності між електричними і магнітними полями? 3. Яка величина є силовою характеристикою магнітного поля і який її фізичний зміст? 4. У чому полягає принцип суперпозиції магнітних полів? Навести приклади його застосування. 5. Як можна визначити напрям ліній індукції магнітного поля лінійного і колового провідників, якщо відомий напрям електричного струму?

Магнітне поле соленоїда • Соленоїд – довга пряма циліндрична котушка з великою кількістю витків ізольованого дроту, які в намотаному вигляді утворюють гвинтову лінію.

Магнітне поле соленоїда нагадує поле лінійного магніту • • - провідник, розташований перпендикулярно до площини рисунка, зі струмом, що тече на нас ×× - провідник, розташований перпендикулярно до площини рисунка зі струмом, що тече від нас Індукція магнітного поля всередині соленоїда є сукупним вкладом магнітних полів, у творених усіма витками, тому може бути значною. Завдяки цьому соленоїди мають широке застосування

Соленоїд – аналог конденсатора • Поле всередині соленоїда практично однорідне • Вектор В спрямований вздовж осі перерізу котушки • Напрям визначається за правилом свердлика • Індукція магнітного поля ззовні соленоїда практично відсутня

Магнітна індукція поля всередині соленоїда у вакуумі •

Магнітне поле тороїда Індукція магнітного поля всередині тороїда зменшується зі збільшенням відстані від його центра де n - кількість витків на одиницю довжини середньої лінії тороїда Тороїд - кільцева котушка, витки якої намотано на осердя, що має форму тора

Магнітне поле тороїда Магнітне поле цілком локалізується всередині об´єму тороїда Поза тороїдом магнітного поля нема

Сила Ампера це сила, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом Навколо прямолінійного провідника зі струмом, розміщеним між полюсами магніту, виникає магнітне поле, яке взаємодіє з магнітним полем постійного магніту Величину цієї взаємодії встановив французький фізик Ампер

Закон Ампера •

•

Напрям сили Ампера визначається за правилом лівої руки Н. Тесла (1856 – 1943) сербський електротехнік

Застосування сили Ампера У магнітному полі виникає пара сил, момент яких приводить контур у рух На явищі обертання рамки в магнітному полі грунтується принцип роботи вимірювальних приладів, електродвигунів. Основною частиною цих приладів є контур зі струмом, який обертається в магнітному полі постійного магніту.

Сила Лоренца •

Формула Лоренца •

Рух заряджених частинок у магнітному полі Як частинка рухається в магнітному полі Характер руху 0° вздовж ліній магнітної індукції =0 90° перпендикулярно до напрямку індукції магнітного поля Const по модулю і нормальна до руху частинки довільний Рух представляється у вигляді суперпозиції: 1) Рівномірний прямолінійний рух вздовж поля 2) Рівномірний рух по колу в площині, перпендикулярній полю Рухається рівномірно і прямолінійно, так як магнітне поле на частинку не діє Рухається по спіралі, вісь якої паралельна магнітному полю

Де реалізується рівночасна дія електричного і магнітного полів на заряджені частинки? в електронних мікроскопах прискорювачах елементарних частинок кінескопах телеприймачів осцилографічних електронно-променевих трубках, завдяки чому відбувається керування переміщенням електронного променя по всій площі екрана • в принципі роботи мас-спектрометрів - приладів для розділення хімічних елементів, їх ізотопів і молекул • у сучасних прискорювачах, що дозволило досягти гігантської кінетичної енергії прискорених заряджених частинок: майже 1 Те. В=10¹² е. В для протонів понад 0. 06 Те. В для електронів • •

Ефект Холла (1879)

Застосування ефекту Холла • Магнітні енкодери Енкодери (з англійської encode – в значенні перетворювати) - це давачі, що широко застосовуються в промисловості для перетворення контрольованої величини – положення об´єкта, що обертається, – в електричні сигнали. За допомогою енкодерів, наприклад, можна визначити положення вала електродвигуна. Енкодери широко застосовуються в продукції верстатобудівних заводів, робототехнічних комплексах, системах технологічного і промислового контролю, а також у різних вимірювальних пристроях, які вимагають високоточної реєстрації кутових переміщень об´еєкта (нахилів, поворотів, обертання).

• Я и есть старый Холл. Американский физик Холл, будучи ещё студентом, открыл эффект, названный его именем. Спустя несколько лет, когда об этом эффекте писали уже во всех учебниках, Холл был приглашён на один из физических съездов. Многие из участников съезда, представляясь Холлу и обращая внимание на его молодость, спрашивали: — Скажите, вы не родственник старого Холла? — Я и есть старый Холл, — отвечал физик без тени улыбки. • используют эффект Холла - явление возникновения разности потенциалов при помещении проводника с постоянным током в магнитное поле. Эффект холла открыт Э. Холлом в 1879 году. • По точности и разрешению магнитные энкодеры уступают, например, фотоэлектрическим, однако просты в реализации, менее требователены к условиям эксплуатации и размерам конструкции.