Студопедия — Краткий обзор предыдущей лекции
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Краткий обзор предыдущей лекции






На прошлой лекции — первой лекции, посвящённой основам магнитостатики — был рассмотрен ряд новых физических величин, сформулированы важные законы и принципы электромагнетизма. Учитывая важность всех этих положений, сегодняшнюю лекцию начнём с их краткого повторения.

1а. Рассмотрение магнитостатики мы начали с обсуждения классических опытов Ампера. Его исследования взаимодействия параллельных токов позволили установить силу, действующую на единицу длины проводника:

, . (9.1)

Этот закон был позднее использован для установления эталонной единицы электрического тока в системе СИ — одного ампера.

В уравнении (9.1) коэффициент пропорциональности k = 10–7 , а в рационализированной СИ k = , откуда следует, что магнитная постоянная µ0 = 4p×10–7 . Отметим, что µ0 в электромагнетизме является аналогом электрической постоянной e0 в электростатике (попутно заметим, что в «аналогичных» формулах магнито- и электростатики, если e0 — в знаменателе, то µ0 — непременно в числителе).

Какой закон, какая формула электростатики может быть названа «аналогом» формулы (9.1) магнетизма? Закон Кулона:

. (9.2)

В уравнении (9.1) взаимодействуют два единичных элемента тока, в уравнении (9.2) — два электрических заряда.

 

1b. Природа силового взаимодействия токов была раскрыта в опытах Эрстеда. Было установлено, что электрический ток является источником магнитного поля, а силовое взаимодействие токов имеет электромагнитную природу.

Возникла необходимость введения количественной характеристики новой физической сущности — электромагнитного поля.

 

1c. Силу, с которой магнитное поле действует на проводник с током, исследовал Ампер. В законе Ампера устанавливается, что способность магнитного поля действовать на электрический ток количественно можно оценить такой векторной величиной , что сила, действующая на элемент тока в этом магнитном поле, будет равна:

. (9.3)

(9.3) — математическая запись закона Ампера.

Этот закон использован для установления единицы измерения магнитной индукции:

. (9.4)

Вновь напрашивается аналогия с электростатикой: напряжённость электростатического поля:

. (9.5)

В качестве силовой характеристики электрического поля принята сила, действующая на единичный положительный заряд (9.5).

Силовая характеристика магнитного поля (9.4) равна силе, действующей на единичный элемент тока I × dl.

Но как связать магнитную индукцию поля с электрическим током, который создал это поле? Ответ на этот вопрос дают два важнейших опытных положения электромагнетизма: принцип суперпозиции магнитных полей и закон Био-Савара-Лапласа.

 

1d. Принцип суперпозиции утверждает, что магнитное поле, созданное произвольным электрическим током в некоторой точке пространства А, можно вычислить, сложив поля, созданные в рассматриваемой точке всеми элементами этого тока (рис. 9.1.).

Рис. 9.1.

На вопрос: какое же поле создаёт элементарный элемент тока , отвечает закон Био-Савара-Лапласа:

. (9.6)

Вновь обратите внимание на схожесть методических подходов теорий электро- и магнитостатики.

В электростатике электрическое поле произвольной системы зарядов, на основании принципа суперпозиции, представляется векторной суммой полей точечных зарядов:

.

Поле точечного заряда следует из закона Кулона:

. (9.7)

Сходные уравнения (9.6) и (9.7) по праву можно назвать «элементарными кирпичиками» магнитного и электрического полей (обратите ещё раз внимание на положение постоянных µ0 и e0 в этих формулах!).

 

1e. На этом мы завершили прошлую лекцию, проиллюстрировав рассмотренный материал расчётом магнитных полей прямолинейного тока I:

(9.8)

и на оси кругового тока:

.







Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 505. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Классификация потерь населения в очагах поражения в военное время Ядерное, химическое и бактериологическое (биологическое) оружие является оружием массового поражения...

Факторы, влияющие на степень электролитической диссоциации Степень диссоциации зависит от природы электролита и растворителя, концентрации раствора, температуры, присутствия одноименного иона и других факторов...

Йодометрия. Характеристика метода Метод йодометрии основан на ОВ-реакциях, связанных с превращением I2 в ионы I- и обратно...

Краткая психологическая характеристика возрастных периодов.Первый критический период развития ребенка — период новорожденности Психоаналитики говорят, что это первая травма, которую переживает ребенок, и она настолько сильна, что вся последую­щая жизнь проходит под знаком этой травмы...

РЕВМАТИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ Ревматические болезни(или диффузные болезни соединительно ткани(ДБСТ))— это группа заболеваний, характеризующихся первичным системным поражением соединительной ткани в связи с нарушением иммунного гомеостаза...

Решение Постоянные издержки (FC) не зависят от изменения объёма производства, существуют постоянно...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия