9. Магнітний потік (потік вектора магнітної індукції). Теорема Остроградського – Гаусса

ч ерез площину dS називається скалярна фізична величина

(26)

В_n=Вcosα – проекція В на напрям нормалі (рис15)

[dФ_В]=Вб=Тл∙м²

Потік вектора магнітної індукції через довільну площу

(27)

Для однорідного поля і плоскої поверхні розташованої _┴ до В

В_n=В=const Ф_В=BS (28)

Потік через соленоїд

а) через один виток (29)

б) через N витків (повний магнітний потік або потокозчеплення):

(30)

Теорема Остроградського – Гаусса:

Магнітний потік крізь довільну замкнуту поверхню дорівнює нулю

(31)

Ця теорема є наслідком того, що у природі немає магнітних зарядів і лінії індукції будь-якого магнітного поля є замкнуті

Контрольні запитання

1. Що ми розуміємо під магнітним полем?

2. Опишіть взаємодію між постійним електричним струмом і магнітною стрілкою.

3. З допомогою чого досліджується магнітне поле?

4. Що називають магнітним моментом контура зі струмом?

5. Дайте означення магнітній індукції, одиниці її вимірювання. Куди напрямлений вектор магнітної індукції?

6. Що називають лініями магнітної індукції? Як визначають їх напрям?

7. Накресліть вигляд ліній магнітної індукції для простих магнітних полів та охарактеризуйте ці поля.

8. Сформулюйте закон Ампера.

9. Як визначається напрям сили Ампера?

10. Сформулюйте закон Біо-Савара-Лапласа.

11. У чому полягає принцип суперпозиції?

12. Що називають циркуляцією вектора магнітної індукції? Чому дорівнює вона для поля прямолінійного провідника із струмом?

13. Сформулюйте закон повного струму для магнітного поля у вакуумі.

14. У чому полягає вихровий характер магнітного поля?

15. Виведіть формулу для визначення магнітної індукції поля прямолінійного провідника із струмом.

16. Виведіть формулу для визначення магнітної індукції поля колового струму.

17. Виведіть формулу для визначення магнітної індукції магнітного поля тороїда. Виведіть формулу для визначення індукції магнітного поля довгого соленоїда.

18. Що називають силою Лоренца?

19. Виведіть формулу для обчислення сили Лоренца.

20. Як знайти напрям сили Лоренца?

21. Опишіть рух зарядженої частинки в магнітному полі.

22. Опишіть поведінку контура зі струмом в магнітному полі.

23. Чому дорівнює вектор обертального моменту, який діє на рамку зі струмом у магнітному полі?

24. Як впливає неоднорідне поле на поведінку плоского контура зі струмом?

25. Що називають магнітним потоком та які одиниці його вимірювання?

26. Розрахуйте магнітний потік вектора В через соленоїд.

27. Сформулюйте та покажіть справедливість теореми Остроградського Гауса для магнітного поля.

Література

1. Богацька і. Г., Головко Д.Б., Маляренко А.А., Ментковський Ю.Л. Загальні основи фізики Кн. 2. Електродинаміка. Атомна і субатомна фізика.-К.: Либідь, 1998.-224с.

2. Бушок Г.Ф., Левандовський В.В., Півень Г.Ф. Курс фізики: Навч. посібник. Кн. 1. фізичні основи механіки. Електрика і магнетизм.-К.: Либідь, 1997.-448с.

3. Зачек І.Р.,Кравчук І.М., Романишин Б.Н., Габа В.М., Гончар Ф.М. Курс фізики: Навчальний підручник.-Львів: Видавництво „Бескид біт”, 2002р.-376с.

4. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики. Т. 2: Електрика і магнетизм.-К.: Техніка, 2002.-520с.