19.Магнітне поля колового струму. Магнітний момент витка зі струмом.

Розглянемо магнітне поле нескінченного прямолінійного провідника зі струмом І, що знаходиться у вакуумі 

Лінії магнітної індукції цього поля є кола, площини яких перпендикулярні до провідника, а центри лежать на осі провідника.

Можна зробити два висновки:

магнітне поле прямолінійного струму – вихрове поле, бо циркуляція вектора B вздовж ліній індукції не дорівнює 0;

циркуляція вектора B магнітної індукції поля прямолінійного струму однакова вздовж будь-якої лінії індукції і дорівнює µ0I.

Рамка в магнітному полі:

dF=IdLB

dM=bdF=bIdLBIdsb=Isb=PB=[P,B]

де в-ширина рамки, плече, М-магнітний момент.

20. Теорема про циркуляцію вектора магнітної індукції. Магнітне поле соленоїда і тороїда.

Це твердження про те, що інтеграл по замкненому контуру від магнітної індукції пропорційний силі електричному струму, що протікає через площу, обмежену контуром.

BdL=∫µIdL/2πr=µI

Циркуляція вектора B вздовж замкнутого контура дорівнює добутку магнітної сталої вакууму µ на алгебраїчну суму струмів, якшо ці струми охоплені контуром і нулеві якшо струми контуром не охоплюються.

∫BdL=µ∑I або 0

тороїд

Тороид – тор, з намотаними на нього витками дроту. На відміну від соленоїда, у якого магнітне поле є як усередині, так і зовні, у тороида магнітне поле повністю зосереджене усередині витків, тобто немає розсіювання енергії магнітного поля.

1.r<R1 ∫BdL=µ*0=0

2.r>R2 ∫BdL=0

3.R1<r<R2 ∫BdL=µNI

B=µnI, де n- число витків на одиницю довжини

соленоїд

Соленоїд представляє циліндричний каркас, на який намотані витки дроту. 

∫BdL=B*a+0+B’a’+0= µNI

21.Магнітний потік.Робота по переміщенню провідника і контура зі струмом в магнітному полі.

Магнітний потік — потік вектора магнітної індукції.

Магнітний потік позначається зазвичай грецькою літерою Φ, вимірюється у системі СІ у веберах, у системі СГСМ одиницею вимірювання магнітного потоку є максвел: магнітний потік поля величиною 1 гаус через сантиметр квадратний площі.

Робота по переміщенню провідника і контура зі струмом у магнітному полі:

dA=IdФ Потік вектора В через замкнену поверхню =0

22. Закон електромагнітної індукції Фарадея, та його виведення на основі електронної теорії та із закону збереження енергії.

при розмиканні\замиканні Ключа гальванометр показує струм. Причиною пояси струму в ІІ є зміна магнітного поля через її виткі . такого роду явища Фарадей назвав електромагнітною індукцією, а струм індукований.

Явище електромагнітної індукції пояснюється законом електромагнітної індукції: ЕРС індукції, яка виникає в замкнутому контурі провідника прямомпропорційна швидкості зміни магнітного потоку, який пронизує контур цього провідника.

Закон електромагнітної індукції:

а)

F=qvB

E=F/q=vB

E=-∆φ/L

∆φ=-LvB=-Lv∆tB/∆t=-∆sB/∆t=-∆Ф/∆t

Е=-(∆Ф/∆t) Закон Фарадея

б)

EI∆t=I^2R∆t+I∆Ф

I=(E-∆Ф/∆t)/R=(E+E(інд))/R

Е=-∆Ф/∆t

[E]=1B

Якшо котушка має N витків , то Е=-N∆Ф/∆t

23. Закон Ленца. Струм Фуко.

Напрям індукованого струму знаходять за правилом Ленца:

Згідно з правилом Ленца індукційний струм, що виникає в замкнутому контурі, своїм магнітним полем протидіє зміні магнітного потоку, який збуджує даний струм. Формулювання: Індукційний струм у замкненому провіднику завжди має такий напрям, що створюваний цим струмом власний магнітний потік протидіє тим змінам зовнішнього магнітного потоку, які збуджують індукційний струм. 

Індукований струм виникає при змінах магнітного потоку не тільки в окремих контурах , а і в товщі матерії. Такого роду струми називають струмами Фоко. При високих частотах струм в провіднику іде тільки по його поверхні.

Струми Фуко - вихрові індукційні струми, які виникають у масивних провідниках при зміні магнітного потоку, який їх пронизує. Струми Фуко виникають під дією змінного електромагнітного поля і за своєю фізичною природою нічим не відрізняються від індукційних струмів, що виникають у лінійних проводах.

У багатьох випадках струми Фуко небажані, шкідливі.