МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ТОКА7.1. Закон Био-Савара-Лапласа: вектор индукции магнитного поля, созданного элементом тока , в точке, удаленной от элемента тока на расстояние : · в векторной форме ; · в скалярной форме , где – радиус-вектор, проведенный от элемента тока до той точки, в которой определяется индукция поля; – магнитная постоянная , – угол между и (рис.21). 7.2. Принцип суперпозиции: при наложении магнитных полей магнитная индукция результирующего поля равна векторной сумме магнитных индукций , создаваемых каждым током и движущимся зарядом в отдельности: .
7.3. Связь между величинами индукции магнитного поля В и напряженности Н в однородной среде: В = mm0Н, где m -магнитная проницаемость среды; m 0–магнитная постоянная, m0 = 4p×10-7 Гн/м.
7.4. Магнитная индукция: · поля, создаваемого бесконечно длинным прямолинейным проводником с током на расстоянии r от оси проводника, ; · поля в центре кругового тока радиусом R ; · поля, создаваемого отрезком прямолинейного проводника с током на расстоянии r0 от проводника, (обозначения на рис.22): ;
· поля внутри бесконечно длинного соленоида () с током I , где l – длина соленоида, d – диаметр соленоида, N – число витков соленоида, n – число витков на единицу длины соленоида. 7.4. Сила, действующая на проводник с током длиной l в однородном магнитном поле с индукцией В (сила Ампера): FA= I B l sin a. Направление силы определяется по правилу левой руки (применение правила левой руки показано на рис.23).
7.5. Сила взаимодействия двух прямых бесконечно длинных параллельных проводников с токами I1 и I2, находящихся на расстоянии d друг от друга, приходящаяся на отрезок провода длиной l (l >> d): . 7.5. Магнитный момент контура с током: , где I – сила тока в контуре; S – площадь, охватываемая контуром; - вектор нормали к контуру; Рm=I×S – модуль вектора . 7.6. Механический момент, действующий на контур с током, помещенный в однородное магнитное поле с индукцией В: или М = Рm×В×sina, где a - угол между векторами . 7.8. Сила, действующая на заряд q, движущийся в однородном магнитном поле с индукцией В со скоростью (сила Лоренца): или Fл = q× ×B×sina. Направление силы определяется по правилу левой руки, применение которого показано на рис.24. 7.9. Магнитный поток однородного поля Ф через плоский контур площадью S: Ф = В×S×cosa или Ф = Вn×S, где a - угол между вектором нормали к плоскости контура и вектором магнитной индукции ; Вn – проекция вектора индукции на нормаль к плоскости контура, Вn=В×cosa (Рис.25).
7.10. Работа по перемещению замкнутого контура с током в магнитном поле: , где – изменение магнитного потока, пронизывающего поверхность, ограниченную контуром, при перемещении проводника. 7.11. Потокосцепление контура: Y = L×I = N×Ф, где L – индуктивность контура; I - сила тока в контуре; N – количество витков контура. 7.12. Закон электромагнитной индукции. · Мгновенное значение электродвижущей силы, возникающей в проводящем контуре: . · Среднее значение ЭДС индукции: , где DФ = Ф2 – Ф1 - изменение магнитного потока за время Dt, N – число витков в контуре (например, в катушке). · Мгновенное значение ЭДС самоиндукции, возникающей в замкнутом контуре с постоянной индуктивностью L при изменении в нем силы тока, если контур находится в неферромагнитной среде, для которой m = const: . · Среднее значение ЭДС самоиндукции: . 7.13. Индуктивность бесконечно длинного соленоида (тороида): L= mm0 n2V, где n – число витков на единицу длины соленоида n = N/l; N – общее число витков; V – объем соленоида (V = S×l); S – площадь сечения соленоида; l – длина соленоида. 7.14 Энергия магнитного поля тока в контуре, обладающем индуктивностью : . 7.15. Объемная плотность энергии магнитного поля (энергия, отнесенная к единице объема): .
|