12. Контур зі струмом в однорідному магнітному полі.

Замкнутый контур с током в однородном магнитном поле испытывает действие вращающего момента сил М

где p_m – вектор магнитного момента контура с током, В – вектор магнитной индукции поля.

13. Контур зі струмом в неоднорідному магнітному полі.

На контур діє обертальний момент і сила F. Вважаємо, що поле найбільше змінюється вздовж горизонтальноі осі і контур встановлюється за напрямком поля. Всі елементарні сили Ампера ті, що діють на елементи контуру утворюють конічну поверхню. Результуюча сила

Визначаємо величину сили :

, тоді , де - швидкість зміни магнітного поля за напрям осі Х.

Сила втягує виток в сторону більш сильного поля за напрям осі Х.

14.Явище і закон електромагнітної індукції. Правило Ленца.

Електромагнітна індукція — виникнення електрорушійної сили у провіднику, що перебуває у змінному магнітному полі.

Явище електромагнітної індукції відкрив у 1831 році Майкл Фарадей. До того було відомо, що електричний струм у провіднику створює магнітне поле. Однак оберненого явища не спостерігалося. Постійне магнітне поле не створює електричного струму. Фарадей встановив, що струм виникає при зміні магнітного поля. Якщо підносити й віддаляти до рамки з провідного матеріалу постійний магніт, то стрілка підключеного до рамки вольтметра відхилятиметься, детектуючи електричний струм. Ще краще це явище проявляється, якщо вставляти (виймати) магнітне осердя в котушку з намотаним провідником.

Фарадей встановив кількісний закон електромагнітної індукції, описавши його рівнянням:

де — електрорушійна сила (ЕРС), яка виникає в котушці, що перебуває у змінному магнтіному полі, у вольтах

N — кількість витків у котушці

Φ — магнітний потік у веберах

Якщо в провіднику виникає електрорушійна сила, то відповідно, індукований в ньому струм буде визначатися за законом Ома формулою

де R - опір провідника. Такий струм називається індукційним струмом.

Правило Ленца — закон, за яким можна визначити напрям індукційного струму.

Згідно з правилом Ленца індукційний струм, що виникає в замкнутому контурі, своїм магнітним полем протидіє зміні магнітного потоку, який збуджує даний струм.

15. Явище самоіндукції. Індуктивність довгого соленоїда.

Самоіндукція — явище виникнення електрорушійної сили в провіднику при зміні електричного струму в ньому. Знак електрорушійної сили завжди такий, що вона протидіє зміні сили струму. Самоіндукція призводить до скінченного часу наростання сили струму при вмиканні джерела живлення і спадання струму при розмиканні електричного кола.

Величина електрорушійної сили самоіндукції визначається за формулою

де — е.р.с., I — сила струму, L — індуктивність.

16. Енргія магнітного поля. Об’ємна густина енергії.

Енергія магнітного поля в просторі задається формулою

Відповідно, густина енергії магнітного поля дорівнює

Енергія магнітного поля провідника зі струмом дорівнює:

де I - сила струму, а L - індуктивність, що залежить від форми провідника.