Закон электромагнитной индукции Фарадея; правило Ленца; явление самоиндукции; индуктивность; энергия магнитного поля.

В 1831г. англ. физиком Фарадеем обнаружено, что изменяющееся во времени магнитное поле, в свою очередь порождает электрическое. Опыт Фарадея При движение магнита и катушки относительно друг друга в катушке возникает электрический ток, который называют индукционным. Явление возникновения ЭДС индукции в проводнике, который движется в постоянном поле, называется явлением электромагнитной индукции. Индукционный ток, возникающий в замкнутом контуре, всегда имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего этот индукционный ток. Применять правило Ленца для нахождения индукционного тока в контуре нужно следующим образом: 1. Установить направление линий магнитной индукции В, внешнего магнитного поля, учитывая, что в южный полюс силовые линии входит, из северного – выходит. 2. Установить направление линий магнитной индукции В, магнитного поля, согласно правило Ленца направлены противоположно линиям В при Ф ↓, то В имеет одинаковые направление; при Ф ↑, В имеет разные направления. Опытным путем установлено закон электромагнитной индукции: Сила индукционного тока прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром. I= ∆ Φ /∆ t. Закон электромагнитной индукции устанавливает связь между скоростью изменения магнитного потока и ЭДС индукции, возникающей в контуре ЭДС индукции в замкнутом контуре равна скорости изменения пронизывающего его магнитного потока, взятой с противоположным знаком. Е = - ∆ Φ /∆ t. Самоиндукция - это явление, заключающееся в том, что изменение магнитного поля катушки с током при прохождении через нее изменяющегося тока приводит к появлению индукционного тока в этой самой катушке.Модель вектора магнитной индукции магнитного поля. Создаваемого током, пропорционален силе тока, а магнитный поток пропорционален вектору В (Ф=В*Sсosα ) Ф= LI Величину L называют индуктивностью контура. (Гн) Используя закон электромагнитной индукции, запишем ﻉ =- ∆ Φ /∆ t = -L∆ I/∆ tИндуктивность это физическая величина, являющаяся мерой инертности электрической цепипо отношению к изменению силы тока.

Энергия магнитного поля тока W_м =LI ²/ 2

Билет № 8

Импульс тела. Закон сохранения импульса: импульс тела и импульс силы; выражение второго закона Ньютона с помощью понятий изменения импульса тела и импульса силы; закон сохранения импульса; реактивное движение.

Импульсом тела называют векторную физическую величину, являющуюся количественной характеристикой поступательного движения тел. Импульс обозначается р. Импульс тела равен произведению массы тела на его скорость: р = mv. Направление вектора импульса р совпадает с направлением вектора скорости тела 0. Единица измерения импульса — кг • м/с.
Для импульса системы тел выполняется закон сохранения, который справедлив только для замкнутых физических систем. В общем случае замкнутой называют систему, которая не обменивается энергией и массой с телами и полями, не входящими в нее. В механике замкнутой называют систему, на которую не действуют внешние силы или действие этих сил скомпенсировано. В этом случае p1 = р2, где pl — начальный импульс системы, а р2 — конечный. В случае двух тел, входящих в систему, это выражение имеет вид m ₁v ₁ + m ₂v ₂ = m ₁" v ₁" + m ₂" v ₂", где m ₁ и m ₂ — массы тел, а v1 и v2 — скорости до взаимодействия, v1" и v2" — скорости после взаимодействия
импульс замкнутой физической системы сохраняется при любых взаимодействиях, происходящих внутри этой системы. Другими словами: в замкнутой физической системе геометрическая сумма импульсов тел до взаимодействия равна геометрической сумме импульсов этих тел после взаимодействия. В случае незамкнутой системы импульс тел системы не сохраняется. Однако если в системе существует направление, по которому внешние силы не действуют или их действие скомпенсировано, то сохраняется проекция импульса на это направление. В механике закон сохранения импульса и законы Ньютона связаны между собой. Если на тело массой т в течение времени t действует сила и скорость его движения изменяется от v0 до v, то ускорение движения а тела равно Ha основании второго закона Ньютона для силы F можно записать , отсюда следует
Ft — векторная физическая величина, характеризующая действие на тело силы за некоторый промежуток времени и равная произведению силы на время ее действия, называется импульсом силы. Единица импульса силы в СИ — Н*с.
Закон сохранения импульса лежит в основе реактивного движения. Реактивное движение — это такое движение тела, которое возникает после отделения от тела его части.
Пусть тело массой т покоилось. От тела отделилась со скоростью v ₁ какая-то его часть массой m ₁. Тогда оставшаяся часть придет в движение в противоположную сторону со скоростью v ₂, масса оставшейся

части m _{2 /} Действительно, сумма импульсов обеих частей тела до отделения была равна нулю и после разделения будет равна нулю:
Большая заслуга в развитии теории реактивного движения принадлежит К. Э. Циолковскому.
Он разработал теорию полета тела переменной массы (ракеты) в однородном поле тяготения и рассчитал запасы топлива, необходимые для преодоления силы земного притяжения; основы теории жидкостного реактивного двигателя, а также элементы его конструкции; теорию многоступенчатых ракет, причем предложил два варианта: параллельный (несколько реактивных двигателей работают одновременно) и последовательный (реактивные двигатели работают друг за другом). К. Э. Циолковский строго научно доказал возможность полета в космос с помощью ракет с жидкостным реактивным двигателем, предложил специальные траектории посадки космических аппаратов на Землю, выдвинул идею создания межпланетных орбитальных станций и подробно рассмотрел условия жизни и жизнеобеспечения на них. Технические идеи Циолковского находят применение при создании современной ракетно-космической техники. Движение с помощью реактивной струи по закону сохранения импульса лежит в основе гидрореактивного двигателя. В основе движения многих морских моллюсков (осьминогов, медуз, кальмаров, каракатиц) также лежит реактивный принцип.