Алгоритм решения задач на расчет магнитных полей

При решении задач на данную тему необходимо:

1) знать правила изображения магнитных полей постоянных магнитов и проводников с током, а также магнитного поля Земли. Правильно сделанный рисунок в значительной степени предопределяет верное решение;

2) помнить, что силы, действующие на проводники с током, и движущиеся заряды в магнитном поле всегда перпендикулярны к направлению вектора магнитной индукции;

3) при наличии нескольких магнитных полей или сил различной природы использовать принцип суперпозиции;

4) учитывать различное направление сил со стороны электрического и магнитного полей, действующих на движущуюся заряженную частицу;

5) знать свойства диа-, пара- и ферромагнетиков;

6) применять закон электромагнитной индукции при любом изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную проводящим контуром, или при перемещении проводников в магнитном поле;

7) помнить, что закон сохранения энергии выполняется для любых физических явлений и процессов.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ

Формула	Пояснение
	период собственных колебаний в контуре, где L – индуктивность контура; С – его емкость
	полная энергия колебательного контура, где q – заряд на конденсаторе; i – сила тока в контуре; I0 – амплитудное значение силы тока; q0 – амплитудное значение заряда на конденсаторе
	мгновенное значение силы переменного тока, где - частота переменного тока
	действующее значение силы тока, где I0 – её амплитудное значение
	действующее значение напряжения, где U0 – его амплитудное значение
	мощность переменного тока
	индуктивное сопротивление, где  - циклическая частота; L – индуктивность
	ёмкостное сопротивление, где С - электроёмкость
	закон Ома для цепи переменного тока, где R – активное сопротивление цепи
	коэффициент трансформации, где n1, n2 – число витков первичной и вторичной обмоток; E1, E2 – ЭДС самоиндукции в первичной и вторичной обмотках соответственно
	напряжение на первичной и вторичной обмотках, где R1, R2 – активное сопротивление обмоток; I1, I2 – силы тока на обмотках
	КПД трансформатора, где I1U1 – мощность, потребляемая в первичной цепи; I2U2 – мощность, передаваемая потребителю

Алгоритм решения задач по электромагнитным колебаниям

В этой теме можно выделить три группы задач: 1) задачи об электромагнитных колебаниях в колебательном контуре; 2) задачи о переменном токе; 3) задачи о трансформаторах.

Решение многих задач первой группы связано с нахождением периода (или собственной частоты) колебаний контура по формуле Томсона.

В некоторых задачах требуется использовать закон сохранения и превращения энергии в колебательном контуре. Рекомендации к решению таких задач такие же, как и к соответствующим задачам по теме «Механические колебания».

При решении задач по переменному току следует помнить, что это вынужденные электрические колебания, поэтому рекомендации к их решению те же, что и для механических колебаний. Необходимо учитывать отличие действующего значения силы тока (напряжения) от амплитудного.

При расчете цепей переменного тока следует принимать во внимание, что емкость и индуктивность представляют собой дополнительное реактивное сопротивление в отличие от активного R. Закон Ома выполняется для амплитудных и действующих значений силы тока и напряжения:

.

Теплота выделяется только на активном сопротивлении. Закон Джоуля — Ленца записывается так: , где I— действующее значение силы переменного тока.

ВОЛНЫ

Формула	Пояснения
	длина волны, где v – скорость распространения волны; Т – период колебаний источника
	связь между длиной волны и скоростью её распространения и частотой, где - частота колебаний в источнике; - циклическая частота
	уравнение плоской волны, где х – смещение от положения равновесия точки среды, отстоящей от источника колебаний на расстоянии r в направлении распространения волны; А – амплитуда колебаний в источнике; - волновое число
	разность фаз колебаний двух точек среды, находящихся на расстоянии соответственно r1 и r2 от источника колебаний
	уравнение стоячей волны, где - амплитуда стоячей волны
	скорость электромагнитной волны в среде, где с – скорость света в вакууме; - относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости среды соответственно