Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Электромагнетизм. Методические указания и контрольные задания для самостоятельной работы студентовСтр 1 из 8Следующая ⇒
МАГНЕТИЗМ Методические указания и контрольные задания для самостоятельной работы студентов
Дарибазарон Э.Ч., Санеев Э.Л., Шагдаров В.Б.
Редактор Т.Ю.Артюнина
Подготовлено в печать 2001 г. Формат 60´ 80 1/16 Усл.п.л. 3, 72; уч.-изд.л. 3, 2; Тираж 150 экз. ___________________________________________________ РИО ВСГТУ, Улан-Удэ, Ключевская, 40а Отпечатано на ротапринте ВСГТУ, Улан-Удэ, Ключевская, 42.
Ó Восточно-Сибирский государственный технологический университет Министерство образования РФ
ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЗАДАНИЯ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
РАЗДЕЛ: ”МАГНЕТИЗМ" Составители: Дарибазарон Э.Ч., Санеев Э.Л., Шагдаров В.Б.
Улан-Удэ 2002
ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ Электромагнетизм
Связь магнитной индукции B с напряженностью H магнитного поля: , где m - магнитная проницаемость изотропной среды; m0 - магнитная постоянная. В вакууме m = 1, и тогда магнитная индукция в вакууме . Закон Био-Савара-Лапласа: или ,
где - магнитная индукция поля, создаваемого элементом проводника длиной dl с током I; - радиус-вектор, направленный от элемента проводника к точке, в которой определяется магнитная индукция; a - угол между радиусом-вектором и направлением тока в элементе проводника. Магнитная индукция в центре кругового тока: , где R - радиус кругового витка. Магнитная индукция на оси кругового тока: , где h - расстояние от центра витка до точки, в которой определяется магнитная индукция. Магнитная индукция поля прямого тока , где ro - расстояние от оси проводника до точки, в которой определяется магнитная индукция. Магнитная индукция поля, создаваемого отрезком провода с током (рис.I, a): . Обозначения ясны из рисунка. Направление вектора магнитной индукции обозначено точкой - это значит, что направлен перпендикулярно плоскости чертежа к нам. При симметричном расположении концов провода относительно точки, в которой определяется магнитная индукция (рис.I, б): -cosa2 = cosa1=cosa, тогда
Рис.1 . Магнитная индукция поля соленоида , где n - отношение числа витков соленоида к его длине. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле (закон Ампера): , где l - длина проводника; a - угол между направлением тока в проводнике и вектором магнитной индукции . Это выражение справедливо для однородного магнитного поля и прямого отрезка проводника. Если поле неоднородно и проводник не является прямым, то закон Ампера можно применить к каждому элементу проводника в отдельности: . Магнитный момент плоского контура с током: , где - единичный вектор нормали (положительный) к плоскости контура; I - сила тока, протекающего по контуру; S - площадь контура. Механический (вращательный) момент, действующий на контур с током, помещенный в однородное магнитное поле: , или , где a - угол между векторами и . Потенциальная энергия (механическая) контура с током в магнитном поле: , или . Отношение магнитного момента к механическому (моменту импульса) заряженной частицы, движущейся по круговой орбите: где Q - заряд частицы; m - масса частицы. Сила Лоренца: , или , где - скорость заряженной частицы; a - угол между векторами и . Магнитный поток: а) в случае однородного магнитного поля и плоской поверхности или , где S - площадь контура; a - угол между нормалью к плоскости контура и вектором магнитной индукции; б) в случае неоднородного поля и произвольной поверхности (интегрирование ведется по всей поверхности). Потокосцепление (полный поток): . Эта формула верна для соленоида и тороида с равномерной намоткой плотно прилегающих друг к другу N витков. Работа по перемещению контура в магнитном поле: . Э.д.с. индукции: . Разность потенциалов на концах проводника, движущегося со скоростью в магнитном поле: . где l - длина проводника; a - угол между векторами и . Заряд, протекающий по замкнутому контуру при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур: или , где R - сопротивление контура. Индуктивность контура: . Э.д.с. самоиндукции: . Индуктивность соленоида: , где n - отношение числа витков соленоида к его длине; V - объем соленоида. Мгновенное значение силы тока в цепи, обладающей сопротивлением R и индуктивностью L: а) (при замыкании цепи), гдеE- э.д.с. источника тока; t- время, прошедшее после замыкания цепи; б) (при размыкании цепи), где Io - сила тока в цепи при t = 0; t - время, прошедшее с момента размыкания цепи. Энергия магнитного поля: . Объемная плотность энергии магнитного поля (отношение энергии магнитного поля соленоида к его объему): , или , или , где B - магнитная индукция; H - напряженность магнитного поля.
|