I1 Один ток – источник магнитного поля, второй – объект его воздействия.

F- сила, действующая на единицу длины одного проводника, со стороны магнитного поля, создаваемого всем другим проводником.

.

Из этого выражения следует определение единицы измерения силы тока:

Один ампер - это сила постоянного тока, текущего по каждому из двух параллельных, бесконечно длинных проводников бесконечно малого кругового сечения в вакууме на расстоянии 1 метр, и создающая силу взаимодействия между ними 2×10⁻⁷ Н на каждый метр длины проводника.

Теорема о циркуляции вектора В.

Ц иркуляция вектора В магнитного поля, создаваемого прямым проводником с током I, по окружности радиуса R

Оказывается, что этот результат справедлив и для случая проводника с током и замкнутого контура интегрирования произвольных форм.

Используя принцип суперпозиции: Циркуляция вектора магнитной индукции равна алгебраической сумме токов, охватываемых контуром интегрирования, умноженной на μ₀.

Поле бесконечно длинного

соленоида

где n- число витков, приходящееся

на единицу длины соленоида

Поле тороида

где N- общее число витков

М агнитное поле, создаваемое движущимся зарядом. Следуя историческому развитию теории магнетизма, найдем выражение для индукции магнитного поля, создаваемого движущимся зарядом, опираясь на закон Био-Савара-Лапласа – выражение для индукции магнитного поля, создаваемого элементом тока Id

Сила, действующая на движущийся заряд в магнитном поле (Сила Лоренца).

Для получения выражения для силы, которая действует на движущийся заряд в магнитном поле, воспользуемся выражением для силы Ампера в дифференциальной форме и аналогией между элементом тока зарядом q, движущимся со скоростью V: Id ↔q

Движение заряда в магнитном поле:

1. || – сила Лоренца равна нулю.

Магнитное поле не влияет на движение заряда

2. Если вектор скорости направлен перпендикулярно линиям магнитного поля, то заряд q массой m движется по окружности радиусом R:

Период обращения Т:

3. Если угол между направлением вектора скорости и индукции магнитного поля α ≠ 0 или ≠π/2, то заряд q движется по винтовой линии.

Перемещение контура с током в магнитном поле.

П о двухпроводной линии, находящейся в магнитном поле и подключенной к источнику тока, движется проводник- перемычка. На перемычку, по которой течет ток, действует сила Ампера. При движении перемычки под действием силы Ампера изменяется площадь замкнутого контура. Работа, совершаемая при этом, определяется соотношением:

Где Ф₂-Ф₁=ΔФ – изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур.

Электромагнитная индукция

Лекция №18

Явление электромагнитной индукции. Основная идея: как с помощью магнитного поля

получить электрический ток?

Исторический экскурс. Неудачные опыты Колладона, выдающийся вклад Д. Генри в изучение явления электромагнитной индукции, эксперименты Фарадея с двумя изолированными друг от друга обмотками, намотанными на деревянный цилиндр, намотанными на тороидальный сердечник, магнитом, вдвигаемым в катушку, замкнутую на гальванометр.

Дополнительные эксперименты с катушкой, извлекаемой из пространства между полюсами магнита, показали, что сигнал, регистрируемый осциллографом, зависит от скорости «выдергивания» катушки, числа витков катушки, площади одного витка. ЭДС индукции, возникающая в проводящем контуре в изменяющемся магнитном поле пропорциональна скорости изменения магнитного потока и числу витков контура N: