Тема Электромагнетизм 1 Понятие Электомагнетизма 2

Тема: Электромагнетизм

1. Понятие Электомагнетизма. 2. Открытие Эрстеда. Открытие Ампера. Открытие Араго. Открытие Био-Савара-Лапласа. 3. Закон Био-Савара-Лапласа. 4. Законы Электомагнетизма. 5. Формулировка законов.

Электромагнетизм – это совокупность явлений, обусловленных связью электрических токов и магнитных полей. Иногда эта связь приводит к нежелательным эффектам: например, ток, протекающий по электрическим кабелям на корабле, вызывает «ненужное» отклонение судового компаса. Однако нередко электричество намеренно используется для создания магнитных полей большой интенсивности, например в электромагнитах.

Ханс-Кристиан ЭРСТЕД(14. 08. 1777 9. 03. 1851 гг. ) Начало учению об электромагнитных явлениях положено открытием Эрстеда.

Открытие Эрстеда. При помещении магнитной стрелки в непосредственной близости от проводника с током он обнаружил, что при протекании по проводнику тока, стрелка отклоняется; п магнитную стрелку sn вблизи длинного вертикального проводника AB осле выключения тока стрелка возвращается в исходное положение (см. рис. ). Из описанного опыта Эрстед делает вывод: вокруг прямолинейного проводника с током есть магнитное поле.

Общий вывод: вокруг всякого проводника с током есть магнитное поле. Но ведь ток – это направленное движение зарядов. Опыты подтверждают: магнитное поле появляется вокруг электронных пучков и вокруг перемещающихся в пространстве заряженных тел. Вокруг всякого движущегося заряда помимо электрического магнитное. поля существует еще и

Появляется магнитное поле

ОТКРЫТИЕ АМПЕРА. АМПЕР Андре Мари( 1775 - 1836 гг. ) – Французский физик, математик и химик. Основные физические работы посвящены электодинамике.

Ампер (1820) опубликовал свои работы о действии тока на ток или тока на магнит. Амперу принадлежит общее правило для действия тока на магнитную стрелку: если вообразить себя расположенным в проводнике лицом к магнитной стрелке и притом так, чтобы ток имел направление от ног к голове, то северный полюс отклоняется влево. Далее мы увидим, что Ампер свел явления электромагнитные к явлениям электродинамическим (1823).

Доминик Франсуа (26. 2. 1786 — 2. 10. 1853, Париж), французский астроном, физик и политический деятель.

К 1820 г. относятся также работы Араго, который заметил, что проволока, по которой течет электрический ток, притягивает к себе железные опилки. Он же намагнитил впервые железные и стальные проволоки, помещая их внутрь катушки медных проволок, по которым проходил ток. Ему же удалось намагнитить иглу, поместив ее в катушку и разрядив лейденскую банку через катушку.

Био Жан Батист (21. 4. 1774, Париж, ‒ 3. 2. 1862. там же), французский физик, геодезист и астроном.

Савар, Феликс (1791 1841) французский физик. По образованию врач.

В 1820 г. французские физики Жан Батист Био и Феликс Савар, провели исследования магнитных полей токов различной формы. А французский математик Пьер Лаплас обобщил эти исследования.

q. V=const Появляется магнитное поле

3 акон Био–Савара–Лапласа Элемент тока длины dl создает поле с магнитной индукцией: или в векторной форме:

Здесь: I – ток; – вектор, совпадающий с элементарным участком тока и направленный в ту сторону, куда течет ток; – радиус-вектор, проведенный от элемента тока в точку, в которой мы определяем ; r – модуль радиус-вектора; k – коэффициент пропорциональности, Зависящий от системы единиц.

Первый закон электромагнетизма описывает поток электрического поля: где ε 0 — некоторая постоянная (читается эпсилон-нуль). Если внутри поверхности нет зарядов, а вне ее (даже совсем рядом) есть, то все равно средняя нормальная компонента Е равна нулю, так что никакого потока через поверхность нет. мы докажем, что уравнение (1. 6) совпадает с законом Кулона.

если только учесть, что поле отдельного заряда обязано быть сферически симметричным. Проведем вокруг точечного заряда сферу. Тогда средняя нормальная компонента в точности равна значению Е в любой точке, потому что поле должно быть направлено по радиусу и иметь одну и ту же величину во всех точках сферы. Тогда наше правило утверждает, что поле на поверхности сферы, умноженное на площадь сферы (т. е. вытекающий из сферы поток), пропорционально заряду внутри нее. Если увеличивать радиус сферы, то ее площадь растет, как квадрат радиуса. Произведение средней нормальной компоненты электрического поля на эту площадь должно по-прежнему быть равно внутреннему заряду, значит, поле должно убывать, как квадрат расстояния; так получается поле «обратных квадратов» .

Если взять в пространстве произвольную кривую и измерить циркуляцию электрического поля вдоль этой кривой, то окажется, что она в общем случае не равна нулю. Вместо этого для электричества справедлив второй закон, утверждающий, что

формулировка законов электромагнитного поля будет закончена, если написать два соответствующих уравнения для магнитного поля В:

А для поверхности S, ограниченной кривой С: Появившаяся в уравнении (1. 9) постоянная с2 — это квадрат скорости света. А константа ε 0 (эпсилон-нуль ) поставлена для того, чтобы возникли привычные единицы силы электрического тока.

ЗА ИЕ! БО АН СИ ИМ ПА ВН С